(本小題滿分14分)

如圖所示的長方體中,底面是邊長為的正方形,的交點(diǎn),,是線段的中點(diǎn).

(Ⅰ)求證:平面

(Ⅱ)求證:平面;

(Ⅲ)求二面角的大小.

                              

 

【答案】

(Ⅰ)略

(Ⅱ)略

(Ⅲ)二面角的大小為

【解析】解:(Ⅰ)連接,如圖,∵、分別是、的中點(diǎn),是矩形,

∴四邊形是平行四邊形,∴. ……………2分

平面平面,

平面.………… 4分

(Ⅱ)連接

∵正方形的邊長為,

,

,∴.   ……6分

∵在長方體中,,

,

平面,又平面

,又,

平面.          ……………8分

(Ⅲ)在平面中過點(diǎn),連結(jié),

,,

平面,又平面,   …………9分

,又,且,

平面,而平面,    …………10分

.∴是二面角的平面角.           ………………12分

中,,

,,∴二面角的大小為.    ……………14分

解法2(坐標(biāo)法):(Ⅰ)建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系.連接,則點(diǎn)、,

又點(diǎn),,

,且不共線,

平面,平面,

平面. ………………4分

(Ⅱ)∵

,,即,,

,∴平面.  ……………………8分

 

(Ⅲ)∵,,∴平面

為平面的法向量.

,,

為平面的法向量.

,

的夾角為,

即二面角的大小為.  …………………14分

 

練習(xí)冊系列答案
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(2011•廣東模擬)(本小題滿分14分 已知函數(shù)f(x)=
3
sin2x+2sin(
π
4
+x)cos(
π
4
+x)

(I)化簡f(x)的表達(dá)式,并求f(x)的最小正周期;
(II)當(dāng)x∈[0,
π
2
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 (本小題滿分14分)

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