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【題目】如圖所示,已知在矩形中,,,平面,且.

1)問當實數在什么范圍時,邊上能存在點,使得

2)當邊上有且僅有一個點使得時,求二面角的余弦值大小.

【答案】12

【解析】

1)建立坐標系,設點,則,,,可得,顯然當該方程有非負實數解時,邊上才存在點,使得,,即可求得的范圍.

2)求平面的一個法向量是和平面的一個法向量是,,即可求得二面角的余弦值.

1)以為坐標原點,分別為軸建立坐標系如圖所示:

,,

,,.

設點,則,.

,得.

顯然當該方程有非負實數解時,邊上才存在點,使得,

故只須.

,故的取值范圍為.

2)易見,當時,上僅有一點滿足題意,

此時,即的中點,

得:,,.

設平面的一個法向量是,

,,

,,

,取,,,所以.

又平面的一個法向量是.

,

二面角的余弦值為.

練習冊系列答案
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A. B. C. D.

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