(本小题满分12分)
如图,四边形为菱形,,、是平面同一侧的两点,平面,平面,,。
(Ⅰ)证明:平面平面;
(Ⅱ)求直线与直线所成角的余弦值。
(Ⅰ)连结,设,连结,,。
在菱形中,不妨设。由,可得。
由平面,,可知。又,所以,且。
在中,可得,故。
在中,可得。
在直角梯形中,由,,,可得。
从而,所以。
又,可得平面。
因为平面,所以平面平面。 ......6分
(Ⅱ)如图,以为坐标原点,分别以,的方向为轴,轴正方向,为单位长,建立空间直角坐标系。由(Ⅰ)可得,,,,所以,。 ......10分
故。
所以直线与直线所成角的余弦值为。 ......12分
本题主要考查空间几何体以及空间中点、线、面的关系。
(Ⅰ)先后证得和,利用线面垂直判定定理证得线面垂直,随后即可证明面面垂直;
(Ⅱ)建立合适的空间直角坐标系,求出各直线所在方向的向量坐标,利用求得向量的夹角余弦值,取其绝对值即为直线所成夹角的余弦值。