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【题目】如图所示,以2为半径的半圆弧所在平面垂直于矩形所在平面,是圆弧上异于的点.

(1)证明:平面平面

(2)当四棱锥的体积最大为8时,求平面与平面所成的锐二面角的余弦值.

【答案】(1)见证明;(2)

【解析】

(1)由平面平面,可得平面,得,又,从而得到平面利用面面垂直的判定定理即可得到证明;(2)由题意可知在圆弧的中点上且上取中点,以点O为原点,OE,OB,OS所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,求平面SAD和平面SCD的法向量,然后利用向量的夹角公式进行运算即可.

(1)由已知,平面平面,交线为

平面

所以平面,故

是圆弧上异于的点,且为直径,所以

,所以平面

平面,所以平面平面

(2)显然当四棱锥的体积最大时,在圆弧的中点上,

,所以

分别在上取中点,则可得三者两两垂直,

分别为轴建立如图所示空间直角坐标系.

因为平面,可取是平面的一个法向量

是平面的法向量

所以

,可得

设平面与平面所成的锐二面角大小为

练习册系列答案
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