题目内容
((本题满分13分)
如图,长方体
中,
,
,
,
分别是
的中点.
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231739325991876.gif)
(1)求证:
⊥平面
;
(2)求二面角
的大小.
如图,长方体
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173932412500.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173932428283.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173932537343.gif)
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![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173932568245.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173932584333.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231739325991876.gif)
(1)求证:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173932615241.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173932631292.gif)
(2)求二面角
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173932662456.gif)
解:(1)以
为原点,射线
、
、
分别
轴、
轴、
轴建立空间直角坐标系
。 ……………………………1分
则
,
,
,
,
,
,
,
,
.
由
,
,
所以
,
,又
∩
,
所以
………………7分
(2)由(1)知,平面
的法向量就是
,![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173933598324.gif)
设平面
的法向量为
,于是
,取
,得
,
,
,
设二面角
的大小为
,则
,所以
。 …………13分
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173932677210.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173932833241.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173932849246.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173932865261.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173932880187.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173932896193.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173932911129.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173932927400.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231739329581978.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173932974357.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173933005368.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173933021419.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173933145483.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173933161392.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173933177451.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173933192546.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173933223606.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173933379522.gif)
由
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173933395563.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173933411477.gif)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173933442437.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173933457349.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173933489238.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173933504305.gif)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173933535559.gif)
(2)由(1)知,平面
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173932631292.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173933177451.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173933598324.gif)
设平面
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173933801268.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173933832454.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173933988963.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173934003223.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173934128448.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173934144493.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173934284297.gif)
设二面角
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173932662456.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173934331200.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231739343471360.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823173934378292.gif)
略
![](http://thumb.zyjl.cn/images/loading.gif)
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