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2016年高考数学新课标1--理18

(2016新课标Ⅰ卷计算题)

(本小题满分12分)

如图,在以为顶点的五面体中,面为正方形,,且二面角与二面角都是

(1)证明:平面平面

(2)求二面角的余弦值。

【出处】
2016年普通高等学校招生全国统一考试(新课标Ⅰ卷):理数第18题
【答案】

(1)因为面为正方形,所以,又因为,所以,因为,且,所以,又因为,所以平面平面;      ......6分

(2)平面平面,所以平面,而平面平面,所以,如下图,四边形为等腰梯形,以为原点,建立如下图空间直角坐标系,

,所以,设平面的法向量为可解得,设平面的法向量为,由,可解得,设二面角的大小为,则,所以二面角的余弦值为。      ......12分

【解析】

(1)应用一条直线垂直于平面上相交的两条直线,则该直线垂直于这一平面,可证明,又因为,即可证明平面平面

(2)根据证得的垂直关系建立空间直角坐标系,求出平面、平面的法向量,即可求得二面角的余弦值。

【考点】
点、直线、平面的位置关系空间直角坐标系
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