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【题目】如图所示,已知三棱柱中,

(1)求证:

(2)若 ,求二面角的余弦值.

【答案】(1)见解析;(2.

【解析】试题分析: (1)证明线面垂直,一般利用线面垂直判定定理,即从线线垂直出发给予证明,而线线垂直的寻找与论证往往需要结合平几知识,如利用等腰三角形性质得底边上中线垂直底面得线线垂直,(2)一般利用空间向量数量积求二面角大小,先根据条件确定恰当空间直角坐标系,设立各点坐标,利用方程组求各面法向量,利用向量数量积求法向量夹角余弦值,最后根据法向量夹角与二面角关系确定二面角的余弦值.

试题解析:(1)∵四边形为平行四边形,且

为等边三角形,

中点,连接 ,则

,∴

平面 平面

平面,∴

(2)∵为等边三角形, ,∴

∵在中, 中点,

,∴

平面

为原点, 方向为 轴的正向,建立如图所示的坐标系,

,则

则平面的一个法向量

为平面的法向量,则,∴

点睛:垂直、平行关系证明中应用转化与化归思想的常见类型.

(1)证明线面、面面平行,需转化为证明线线平行.

(2)证明线面垂直,需转化为证明线线垂直.

(3)证明线线垂直,需转化为证明线面垂直.

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