Question

一个多面体的直观图和三视图如图所示，其中、分别是、的中点，是上的一动点，主视图与俯视图都为正方形。

⑴求证：；

⑵当时，在棱上确定一点，使得∥平面，并给出证明。

⑶求二面角的平面角余弦值。

Answer

(1)利用线面垂直，，以及，进而证明线线垂直。

(2)

【解析】

试题分析：① （4分）

②如图所示，建立空间直角坐标系，

设 ，有

设平面的法向量为

则 令得到

  ∵ 得到 得到P点为A点   （8分）

③平面的法向量为，

设所求二面角为，则  12分）

考点：考查了线面的垂直，以及二面角。