题目内容
如图,在棱长为1的正方体
中,
、
、
分别是棱
、
、
的中点.

(Ⅰ)求证:
;
(Ⅱ)求点
到平面
的距离;
(Ⅲ)求二面角
的大小.








(Ⅰ)求证:

(Ⅱ)求点


(Ⅲ)求二面角

(Ⅰ)证明略;
(Ⅱ)点
到平面
的距离为
;
(Ⅲ)二面角
的大小是
.
(Ⅱ)点



(Ⅲ)二面角


(Ⅰ)证明:连结
、
、
、
,
∵
、
分别是棱
、
的中点,由全等的正方形中对应的线段长度相等可得
=
=
=
,∴四边形
是菱形,∴
.
(Ⅱ)解:
在面
上的射影是
,
,∴
.
∵
、
分别是棱
、
的中点,∴
∥
,∴
.
由(Ⅰ)有
,
与
是平面
内两相交直线,∴
平面
.
设
,则
,即点
到平面
的距离等于
.
(Ⅲ)解:取
的中点
,连结
、
,由全等的正方形中对应的线段长度相等可得
=
,∴
,由(Ⅱ)有
平面
,∴
是二面角
的平面角.
在
中,
,
,
∴
.
在
中,
,
,∴
.
∴ 二面角
的大小是
.




∵










(Ⅱ)解:





∵








由(Ⅰ)有






设





(Ⅲ)解:取











在




∴

在




∴ 二面角



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