(本小题满分12分)
在如图所示的圆台中,是下底面圆的直径,是上底面圆的直径,是圆台的一条母线。
(1)已知,分别为,的中点,求证:平面。
(2)已知,,求二面角的余弦值。
(1)取的中点,连接,,如图所示。
因为是的中位线,所以,因为,所以。因为是的中位线,所以,,,所以平面平面,又因为平面,所以平面。 ......6分
(2)因为,所以,又因为平面,所以可建立以为原点,为轴,为轴,为轴的空间直角坐标系。
因为,可得各点坐标分别为:,,,。所以,,设平面的法向量为,所以可得,令,可得。平面的法向量为,所以,由图可知,二面角为锐角,所以二面角的余弦值为。 ......12分
本题主要考查空间几何体。
(1)证明线面平行,证明该直线所在的一个平面平行于该平面即可;
(2)建立空间直角坐标系,求出两平面的法向量,代入即可。