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【题目】如图,四棱锥中,二面角为直二面角,为线段的中点,.

1)求证:平面平面

2)求二面角的大小.

【答案】1)证明见解析 2

【解析】

1)利用面面垂直的判定定理和性质定理及线面垂直的判定定理即可证明;

2)连接,在平面内作的垂线,建立空间直角坐标系如图所示,

由(1)知为平面的一个法向量,设平面的法向量为,根据题意,求出向量,利用空间向量法求二面角的方法,则向量的夹角或其补角即为所求.

1)证明二面角为直二面角,

所以平面平面

因为

平面平面平面

平面,又平面

的中点,

平面

平面平面平面.

2)如图,

连接,在平面内作的垂线,建立空间直角坐标系

设平面的法向量为

,则

是平面的一个法向量,

平面平面的一个法向量为

由图可知二面角的平面角为锐角,

故二面角的大小为.

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