题目内容
如图,在正四棱柱
中,
,点
是
的中点,点
在
上,设二面角
的大小为
。
(1)当
时,求
的长;
(2)当
时,求
的长。
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(1)当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182959192496.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182959207478.png)
(2)当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182959223685.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182959239478.png)
(1)
(2)![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182959270338.png)
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考察空间向量基本概念、线面所成角、距离、数量积、空间想象能力、运算
能力,(1)是中档题,(2)是较难题。
以D为原点,DA为x轴正半轴,DC为y轴正半轴,DD1为z轴正半轴,
建立空间直角坐标系,则A(1,0,0),A1(1,0,2),N(
,1,0),C(0,1,0) ),设M(0,1,z),
面MDN的法向量
,![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231829593171610.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/2014082318295933212476.png)
设面A1DN的法向量为
,则![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231829593631795.png)
取
即![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182959395634.png)
(1)由题意:
取![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231829594261005.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231829594571672.png)
(2)由题意:
即
取
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182959504966.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182959519694.png)
能力,(1)是中档题,(2)是较难题。
以D为原点,DA为x轴正半轴,DC为y轴正半轴,DD1为z轴正半轴,
建立空间直角坐标系,则A(1,0,0),A1(1,0,2),N(
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182959285343.png)
面MDN的法向量
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182959301738.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231829593171610.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/2014082318295933212476.png)
设面A1DN的法向量为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182959363757.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231829593631795.png)
取
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182959379809.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182959395634.png)
(1)由题意:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231829594102914.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231829594261005.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231829594571672.png)
(2)由题意:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231829594731582.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231829594881839.png)
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