如图,四棱锥中,底面
为直角梯形,
,平面
平面
,
分别为
的中点,
为
的中点,过
作平面
分别与交
于点
,若
(1)当时,求证:平面
平面
;
(2)是否存在实数,使得二面角
的平面角的余弦值为
?若存在,求出实数
的值,若不存在,说明理由.
如图,四棱锥中,底面
为直角梯形,
,平面
平面
,
分别为
的中点,
为
的中点,过
作平面
分别与交
于点
,若
(1)当时,求证:平面
平面
;
(2)是否存在实数,使得二面角
的平面角的余弦值为
?若存在,求出实数
的值,若不存在,说明理由.
(1)E为CD中点,所以四边形ABCE为矩形,所以AECD
当t=时,Q为AD中点,
所以PQ
AE
因为平面SCD⊥平面ABCD,SE⊥CD,所以SE⊥面ABCD
因为PQ,所以PQ⊥SE 所以PQ⊥面SAE
所以面MNPQ⊥面SAE.................6分
(2)如图,以E为原点,ED,EA,ES直线分别为x轴,y轴,z轴建立如图所示坐标系;
设ED=a,则E(0,0,0),A(0
,0),Q
,
,面ABCD一个方向向量为
(1,0,0)
设平面MPQ的法向量为=(x,y,z),则由
⊥
,
⊥
得:
,x=0
令z=2∴=
.................9
分
显然平面ABCD的法向量为=(0,0,1)
由题意:
∴cosq==
所以t=...............11
分
由图形知,当t=时,二面角M-PQ-A为钝二面角,不合题意,舍去
综上:t=...............12
分