12.(本小题满分12分)

在四棱锥中,底面是矩形,平面,,. 以的中点为球心、为直径的球面交于点,交于点.

(1)求证:平面⊥平面;       

(2)求直线与平面所成的角的大小;

(3)求点到平面的距离.

方法二:

(1)同方法一;

(2)如图所示,建立空间直角坐标系,则,,, ,,;设平面的一个法向量,由可得:,令,则

。设所求角为,则,

 所以所求角的大小为。

(3)由条件可得,.在中,,所以,则, ,所以所求距离等于点到平面距离的,设点到平面距离为则,所以所求距离为。

19(本小题满分12分)

如图,正方形所在平面与平面四边形所在平面互

相垂直,△是等腰直角三角形,

(I)求证:;

(II)设线段的中点为,在直线上是否存在一点,使得?若存在,请指出点的位置,并证明你的结论;若不存在,请说明理由;

(III)求二面角的大小。

(Ⅰ)因为△ABE为等腰直角三角形,AB=AE,

所以AE⊥AB.

又因为平面ABEF⊥平面ABCD,AE平面ABEF,

平面ABEF∩平面ABCD=AB,

所以AE⊥平面ABCD.

所以AE⊥AD.

因此,AD,AB,AE两两垂直,以A为坐标原点,建立 如图所示的直角坐标系A-xyz.

设AB=1,则AE=1,B(0,1,0),D (1, 0, 0 ) ,

E ( 0, 0, 1 ), C ( 1, 1, 0 ).

因为FA=FE, ∠AEF = 45°,

所以∠AFE= 90°.

从而,.

所以,,.

,.

所以EF⊥BE, EF⊥BC.

因为BE平面BCE,BC∩BE=B ,

所以EF⊥平面BCE.

 (Ⅱ)存在点M,当M为AE中点时,PM∥平面BCE.

   M ( 0,0,  ),   P ( 1, ,0 ).

   从而=,

于是·=·=0

    所以PM⊥FE,又EF⊥平面BCE,直线PM不在平面BCE内,

    故PMM∥平面BCE.              ………………………………8分

(Ⅲ)设平面BDF的一个法向量为,并设=(x,y,z).

 ,       

         即

取y=1,则x=1,z=3。从而。

取平面ABD的一个法向量为。

。

故二面角F-BD-A的大小为arccos。……………………………………12分

 0  55355  55363  55369  55373  55379  55381  55385  55391  55393  55399  55405  55409  55411  55415  55421  55423  55429  55433  55435  55439  55441  55445  55447  55449  55450  55451  55453  55454  55455  55457  55459  55463  55465  55469  55471  55475  55481  55483  55489  55493  55495  55499  55505  55511  55513  55519  55523  55525  55531  55535  55541  55549  447348 

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