(本小题满分14分)
如图2,三角形所在平面与长方形所在的平面垂直,,,,点是边的中点,点、分别在线段、上,且,。
(1)证明:;
(2)求二面角的正切值;
(3)求直线与直线所成角的余弦值。
如图建立空间直角坐标系。
(1),故,。,故。
(2)在长方形中,,又因为面面,所以,所以为二面角的平面角。因为为等腰三角形,且为中点,所以。在中,。
(3)设两直线所成角为,,。
本题主要考查空间直角坐标系的应用。
(1)直线垂直等价于直线的方向向量的数量积为。
(2)证明,,可知为二面角的平面角。
(3)由向量的数量积公式可得。