问题
填空题
正四面体ABCD边长为2,AO⊥平面BCD,垂足为O,设M为线段AO上一点,且∠BMC=90°,则二面角M-BC-O的余弦值为______.
答案
延长BO,交CD于点N,可得BN⊥CD且N为CD中点.
设正四面体ABCD棱长为1,得等边△ABC中,BN=3 2
∵AO⊥平面BCD,
∴O为等边△ABC的中心,得BO=
BN=2 3 3 3
Rt△ABO中,AO=6 3
设MO=x,则Rt△BOM中,BM=
+x21 3
∵∠BMC=90°,得△BMC是等腰直角三角形,
∴BM=AM=
BC2 2
∴
=
+x21 3 2 2
∴MO=6 6
延长DO,交BC于点E,则DE⊥BC且E为BC中点,连接ME,则∠MEO是二面角M-BC-O的平面角
∵MO=
,OE=6 6 3 6
∴ME=
=(
)2+(6 6
)23 6 1 2
∴cos∠MEO=
=OE ME 3 3
故答案为
.3 3