(本小题满分15分)
如图,在三棱台中,已知平面平面,,,,。
(1)求证:平面;
(2)求二面角的余弦值。
(1)延长、、交于点,如下图:
已知平面平面,因为平面,,所以平面,又平面,所以;已知,,因为,所以,、分别为、中点,所以,。因为平面,平面,,所以平面;
(2)过作的垂线,垂足为,连接,因为,,,所以平面,即为二面角的平面角,如下图:
因为,所以中,;因为平面,所以,即中,,,所以,又,所以。因为,所以,所以二面角的余弦值为。
本题主要考查点、线、面的位置关系。
(1)根据平面平面且,得,根据且为中点,得,即可求证;
(2)过作的垂线,垂足为,连接,得为二面角的平面角,根据已知条件求得、的长,即可求解。