设，则点的坐标为

分别为轴、轴、轴方向建立空间直角坐标系（如图）

（解法二）设中点为，以为坐标原点，、、方向

因此，当的长为时，二面角的大小为．    …………………12分

．               

又四边形为矩形， ．

在中，，,．   …………………  10分

为二面角的平面角，．…………………9分

根据（Ⅰ）的证明，平面，则，

 (Ⅲ)（解法一）过点作，交的延长线于点，连．