(本小题共12分)
如图,在直三棱柱中,,,延长至点,使,连接交棱于。
(Ⅰ)求证:平面;
(Ⅱ)求二面角的平面角的余弦值。
(Ⅰ)连接与交于点,连接,因为,,所以,又,所以,又面, 面,所以平面。
(Ⅱ)过点作于点,连接。所以,,且,所以为二面角的平面角。在中,, 又,所以。 在,,。
故二面角的平面角的余弦值为。
本题主要考查线与面平行,二面角的求解。
(Ⅰ)欲证明平面,可先证明平行于平面内一条直线,观察可知,连结,可证明平行于的中位线。
(Ⅱ)作,连结,再证明出,则即为二面角的平面角。再在中求解的余弦值即可。