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        1. 【題目】如圖所示,已知在矩形中,,,平面,且.

          1)問當實數(shù)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(shù)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(shù)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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