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如图,已知在四棱锥中,底面是矩形,平面的中点,是线段上的点.

(1)当的中点时,求证:平面
(2)要使二面角的大小为,试确定点的位置.
(1)详见解析;(2)

试题分析:(1)根据题目提供的条件,可以建立空间直角坐标系,利用空间向量来解决问题,先求平面的法向量,然后说明AF的方向向量与平面PEC的法向量垂直即可;(2)可设,然后利用空间向量的夹角公式来求二面角,帮助我们建立方程,解方程即可.
试题解析:(1)由已知,两两垂直,分别以它们所在直线为轴建立空间直角坐标系
,则


设平面的法向量为

 
,得
平面,故平面 
(2)由已知可得平面的一个法向量为
,设平面的法向量为
,令

故,要使要使二面角的大小为,只需 
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(2)求证:平面
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