试题:
如图,在四棱锥S-ABCD中,底面ABCD是直角梯形,侧棱SA⊥底面ABCD,AB垂直于AD和BC,SA=AB=BC=2,AD=1,M是棱SB的中点.
(Ⅰ)求证:AM面SCD;
(Ⅱ)求面SCD与面SAB所成二面角的余弦值.
二面角 2016-05-24

答案:

我来补答
(Ⅰ)证明:以点A为原点建立如图所示的空间直角坐标系,则
A(0,0,0),B(0,2,0),D(1,0,0,),S(0,0,2),M(0,1,1).
AM
=(0,1,1),
SD
=(1,0,-2),
CD
=(-1,-2,0).
设平面SCD的法向量是
n
=(x,y,z),则
x-2z=0
-x-2y=0

令z=1,则x=2,y=-1.于是
n
=(2,-1,1).
n
AM
=0-1×1+1×1=0,∴
AM
n

又∵AM⊄平面SCD,∴AM平面SCD.
(Ⅱ)易知平面SAB的法向量为
n1
=(1,0,0).
设平面SCD与平面SAB所成的二面角为α,
则|cosα|=|
n
n1
|
n
||
n1
|
|=
2
6
=
6
3

∴平面SCD与平面SAB所成二面角的余弦值为
6
3

 
 
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