【題目】如圖,三棱柱中,已知四邊形是菱形,交于點,且,.

(1)連接,證明:直線平面.

(2)求平面和平面所成的角(銳角)的余弦值.

【答案】(1)見解析(2)

【解析】

(1)要證平面,轉(zhuǎn)證即可;

(2)為坐標原點,,所在直線分別為軸建立如圖空間直角坐標系,求出平面和平面的法向量,代入公式計算即可.

(1)因為平行四邊形是菱形,所以,且的中點.

又因為,所以.又因為,為公共邊,所以,所以,故,從而,,兩兩垂直.

所以平面.

(2)由(1)可知,以為坐標原點,,所在直線分別為軸建立如圖空間直角坐標系,

,

,

因為,,兩兩垂直,所以平面,

所以是平面的一個法向量;

是平面的一個法向量,則,即,

,得,,所以

所以

所以平面和平面所成的角(銳角)的余弦值為.

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