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【题目】在图所示的五面体中,面ABCD为直角梯形,,平面平面ABCD是边长为2的正三角形.

证明:平面ACF

若点P在线段EF上,且二面角的余弦值为,求的值.

【答案】(1)详见解析;(2)

【解析】

建立空间直角坐标系,利用向量法能证明平面ACF.求出平面BCF的一个法向量和平面PBC的一个法向量,利用向量法能求出结果.

解:连结BE、AC、AF,取AD的中点O,连结OE,

依题意知,平面平面ABCD,

平面ADE,平面平面

平面ABCD,

以O为原点,OA为x轴,OE为z轴,过O作AB的平行线为y轴,建立空间直角坐标系,

0,1,2,0,4,

2,4,

平面ACF.

1,3,

设平面BCF的一个法向量y,

,取,得2,

4,

1,

设平面PBC的一个法向量y,

,取,得2,

二面角的余弦值为

解得

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;②;③;④.

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