题目内容
(本小题满分12分)
三棱锥被平行于底面
的平面所截得的几何体如图所示,截面为
,
,
平面
,
,
,
,
,
.
(Ⅰ)证明:平面
平面
;
(Ⅱ)求二面角
的大小.
![]()
(Ⅰ)证明见解析。
(Ⅱ)![]()
解析:
解法一:(Ⅰ)![]()
平面
平面
,
![]()
.在
中,
,
,
,又
,
,
,即
.
又
,
平面
,
平面
,
平面![]()
平面
.
(Ⅱ)如图,作
交
于
点,连接
,
![]()
由已知得
平面
.
是
在面
内的射影.
由三垂线定理知
,
为二面角
的平面角.
过
作
交
于
点,
则
,
,
.
在
中,
.
在
中,
.
,
即二面角
为
.
解法二:(Ⅰ)如图,建立空间直角坐标系,
![]()
则
,
,
.
点坐标为
.
![]()
,
.
,
,
,
,又
,
平面
,又
平面
,
平面
平面
.
(Ⅱ)
平面
,取
为平面
的法向量,
设平面
的法向量为
,则
.
![]()
,
如图,可取
,则
,
,
即二面角
为
.
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