Question

如圖已知：菱形所在平面與直角梯形所在平面互相垂直，，點(diǎn)分別是線段的中點(diǎn).

（1）求證：平面平面;
（2）點(diǎn)在直線上，且//平面，求平面與平面所成角的余弦值。

Answer 1

(1)證明詳見解析；（2）.

試題分析：（1）先證，由面面垂直的性質(zhì)定理得到平面，所以，由勾股定理證，所以由線面垂直的判定定理得平面，所以面面垂直的判定定理得平面平面；（2）首先建立空間直角坐標(biāo)系，再寫出各點(diǎn)坐標(biāo)，由共面向量定理，得，所以求出，得出點(diǎn)的坐標(biāo)是:，由（1）得平面的法向量是，根據(jù)條件得平面的法向量是，所以.
試題解析：（1）證明：在菱形中，因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824021257693697.png" style="vertical-align:middle;" />，所以是等邊三角形，
又是線段的中點(diǎn)，所以，
因?yàn)槠矫?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824021256991545.png" style="vertical-align:middle;" />平面，所以平面，所以；  2分
在直角梯形中，，，得到：，
從而，所以，        4分
所以平面，又平面，所以平面平面；   6分
（2）由（1）平面，如圖，分別以所在直線為軸，軸，軸建立空間直角坐標(biāo)系，

則，
   7分
設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)是，則共面，
所以存在實(shí)數(shù)使得：
，
得到:.即點(diǎn)的坐標(biāo)是:,    8分
由（1）知道：平面的法向量是，
設(shè)平面的法向量是，
則：，         9分
令，則，即，
所以，                  11分
即平面與平面所成角的余弦值是.             12分