解法一: (Ⅰ)在直三棱柱中,底面,在底面上的射影为. 由可得..所以. (Ⅱ)过作于,连结. 由底面可得. 故为二面角的平面角. 在中,,在Rt中,, 故所求二面角的大小为 . (Ⅲ)存在点使∥平面,且为中点,下面给出证明. 设与交于点则为中点.在中, 连结,分别为的中点,故为的中位线,∥,又平面,平面,∥平面.故存在点为中点,使∥平面. 解法二 直三棱柱,底面三边长, 两两垂直.如图以为坐标原点,建立空间直角坐标系,则 . (Ⅰ),,故. (Ⅱ)平面的一个法向量为, 设平面的一个法向量为, ,, 由得 令,则.则. 故<>=.所求二面角的大小为. (Ⅲ)同解法一 21世纪教育网 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图,四棱柱中,平面,底面是边长为的正方形,侧棱

 (1)求三棱锥的体积;

 (2)求直线与平面所成角的正弦值;

 (3)若棱上存在一点,使得,当二面角的大小为时,求实数的值.

【解析】(1)在中,

.                 (3’)

(2)以点D为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,则

       (4’)

,设平面的法向量为

,                                             (5’)

.  (7’)

(3)

设平面的法向量为,由,      (10’)

 

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