题目内容
【题目】已知直角梯形
,如图(1)所示,
,
,
,
,连接
,将
沿
折起,使得平面
平面
,得到几何体
,如图(2)所示.
(1)求证:
平面
;
(2)若
,求二面角
的大小.
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【答案】(1)见解析(2) 45°
【解析】试题分析:(1)利用平几知识计算可得
,再根据面面垂直性质定理可得结论(2)根据条件建立空间直角坐标系,设立各点坐标,利用垂直关系解方程组得各面法向量,利用向量数量积求法向量夹角,最后根据二面角与法向量夹角相等或互补关系求二面角大小
试题解析:(1)证明:如图(1),过
作
交
于
,得正方形
,
∴![]()
∴![]()
∴
, ![]()
∴![]()
∴![]()
如图(2),∵平面
平面
,且两面交线为
,
平面![]()
∴
平面![]()
(2)解:取
中点
,连接
,则
平面![]()
∵
分别为
中点
∴![]()
∴![]()
以
为原点,
所在的直线为
轴、
轴、
轴,建立如图坐标系
,
,
,
, ![]()
∵![]()
∴![]()
∴![]()
∴![]()
∴
, ![]()
设
为平面
的一个法向量,则
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取
,则![]()
∴![]()
又
为平面
的一个法向量
∴![]()
∵二面角
为锐角
∴二面角
为45°.
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