题目内容

(本小题满分14分)如图,正方形所在的平面与平面垂直,是和的交点,,且.

(Ⅰ)求证:平面;

(Ⅱ)求直线与平面所成的角的大小;

(Ⅲ)求二面角的大小.

解法一:(Ⅰ)∵四边形是正方形,

.   ………………………1分

∵平面平面,    

又∵,

平面.……………………3分

平面,

. …………………………4分

平面.    ………………5分

 (Ⅱ)连结,

平面,

是直线与平面所成的角.           ……………………………5分

设,则

,,              ……………………………………………6分

,

.           

即直线与平面所成的角为.   …………………………………………8分

 (Ⅲ)过作于,连结.    ………………………………………9分

平面,

.

平面.

是二面角的平面角. ……10分

∵平面平面,平面.

.

在中, ,有.

由(Ⅱ)所设可得

,,

.             …………………………………………12分

.

.

∴二面角等于.           ……………………………………………14分

解法二: ∵四边形是正方形 ,

,

∵平面平面,

平面,                      ………………………………………2分

∴可以以点为原点,以过点平行于的直线为轴,分别以直线和为轴和轴,建立如图所示的空间直角坐标系.

设,则

,

是正方形的对角线的交点,

.…………………………………4分

 (Ⅰ) ,,,

,                 ………………………………………6分

平面.                      …………………………………7分

(Ⅱ) 平面,

为平面的一个法向量,         ……………………………………………8分

,

.        ……………………………………………9分

.

∴直线与平面所成的角为.      ………………………………………10分

 (Ⅲ) 设平面的法向量为,则且,

且.

      即

取,则, 则.      ……………………………………………12分

又∵为平面的一个法向量,且,

,

设二面角的平面角为,则,

.

∴二面角等于.           ……………………………………………14分

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网