Question

（08年昆明市適應(yīng)考試）（12分）如圖，直三棱柱，平面，是棱上一點(diǎn)，是的中點(diǎn)，平面，，二面角的大小為.

（Ⅰ）求的長(zhǎng)；

   （Ⅱ）求二面角的大小.

Answer 1

解析：解法一

（Ⅰ）連結(jié)，

     ∵平面，平面∩平面

∴

又∵是的中點(diǎn)

∴是的中點(diǎn)

    ∵

∴，

∴是二面角的平面角.

，

    在直角三角形中，，   ………… 6分

（Ⅱ）解：過(guò) 作，垂足為，連結(jié)，

∵是三角形的中位線，

∴

∵面

∴面

∴，又

     ∴平面

為在平面上的射影，

又∵，由三垂線定理逆定理，得

∴為二面角的平面角

∵，

在直角三角形中，，

   

    ∴二面角的大小為.      ……………… 12分

 

解法二：

（Ⅰ）建立如圖所示空間坐標(biāo)系，則,

，

平面的法向量為由

得,

平面 ,.

所以點(diǎn)是棱的中點(diǎn).

平面的法向量，，

即

（Ⅱ）設(shè)平面的法向量為，平面的法向量

，，

∵二面角為銳角

∴二面角的大小為