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【题目】如图,在四棱锥中,侧棱平面的中点,.

1)求二面角的余弦值;

2)在线段上是否存在点,使得平面?若存在,求出点的位置,若不存在,说明理由.

【答案】1;(2)存在,的中点.

【解析】

1)作,以为原点,以 的方向分别为轴,轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系,求出平面的法向量、平面的法向量即可得二面角的的余弦值;
2)线段上存在点,使得平面”等价于垂直面的法向量.

,以为原点,以 的方向分别为轴,轴的正方向,

建立如图所示的空间直角坐标系,

,

设平面的法向量为

,

则可以取

设平面的法向量为

,

则可以取

所以.

由图可知, 二面角的余弦值为

(2) 由(1)可知面的法向量为,

“线段上存在点,使得∥平面”等价于,

,设,

,得解得.

所以线段上存在点,即中点,使得平面.

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