如圖,是邊長為的正方形,平面,,,與平面所成角為.(Ⅰ)求*:平面.(Ⅱ)求二面角的餘弦值.(Ⅲ)設點是線段上...
問題詳情:
如圖,是邊長為的正方形,平面,,,與平面所成角為.
(Ⅰ)求*:平面.
(Ⅱ)求二面角的餘弦值.
(Ⅲ)設點是線段上一個動點,試確定點的位置,使得平面,並*你的結論.
【回答】
(Ⅰ)*:∵平面,平面,∴ …………1分
又∵是正方形, ∴,…………2分
∵,∴平面.…………3分
(Ⅱ)∵,,兩兩垂直,所以建立如圖空間直角座標系,
∵與平面所成角為,即 …………4分
∴ 由,可知:,.
則,,,,,
∴,,…………6分
設平面的法向量為,則,即,令,則.
因為平面,所以為平面的法向量,∴,
所以.
因為二面角為銳角,故二面角的餘弦值為.…………9分
(Ⅲ)依題意得,設,則,
∵平面,∴,即,解得:,
∴點的座標為,此時,∴點是線段靠近點的三等分點. ……12分
知識點:空間中的向量與立體幾何
題型:解答題
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