Question

（本小題滿分12分）如圖所示，直角梯形ACDE與等腰直角所在平面互相垂直，F(xiàn)為BC的中點(diǎn)，,AE∥CD,.

（Ⅰ）求證：∥平面；
（Ⅱ）求二面角的余弦值.

Answer 1

（本小題滿分12分）
解：（Ⅰ）取BD的中點(diǎn)P，連結(jié)EP、FP，則PF，
又∵EA，∴EAPF，……………………2分
∴四邊形AFPE是平行四邊形，∴AF∥EP，
又∵面平面，
∴AF∥面BDE.…………………………………………4分
（Ⅱ）以CA、CD所在直線分別作為x軸，z軸，以過(guò)C點(diǎn)和AB平行的直線作為y軸，建立如圖所示坐標(biāo)系.…………………5分

由可得：A（2，0，0，），B（2，2，0），E（2，0，1），D（0，0，2）
則.……………………………………………6分
∵面面，面面，∴面
∴是面的一個(gè)法向量.……………………………………………8分
設(shè)面的一個(gè)法向量n=(x,y,z),則n，n.
∴即整理，得令，則
所以n=(1,1,2)是面的一個(gè)法向量.…………………………………………10分
故.
圖形可知二面角的平面角，所以其余弦值為.……………………12分

略