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【題目】如圖,在三棱柱中,底面是邊長為4的等邊三角形,的中點.

1)證明:平面.

2)若是等邊三角形,求二面角的正弦值.

【答案】1)證明見解析,(2

【解析】

1)根據等腰三角形三線合一證明即可得證;

2)建立空間直角坐標系,利用向量求解二面角.

1)證明:連接.

因為,所以,所以.

因為的中點,所以.

因為的中點,且,所以.

因為,所以平面.

2)解:取的中點,連接,因為是等邊三角形,所以.

由(1)可知平面,則兩兩垂直,故以為原點,所在直線為軸,過的平行線為軸,所在直線為軸建立空間直角坐標系.

因為底面是邊長為4的等邊三角形,所以.

因為是等邊三角形,所以.

所以,則.

設平面的法向量

,令,得.

易知平面的一個法向量為

記二面角,則

.

練習冊系列答案
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