Question

（08年鷹潭市一模理）（12分）已知斜三棱柱,,,在底面上的射影恰為的中點(diǎn),又知.

   (Ⅰ)求證：平面；     

(Ⅱ)求到平面的距離；

   (Ⅲ)求二面角的大小.

 

Answer 1

解析:解法：(Ⅰ)∵平面,∴平面平面,

又,∴平面, 得,又,

∴平面.…………………4分

(Ⅱ)∵,四邊形為菱形,故,

又為中點(diǎn),知∴.取中點(diǎn),則

平面,從而面面,…………6分

過(guò)作于,則面,在中,,故,即到平面的距離為.…………………8分

   (Ⅲ)過(guò)作于,連,則,從而為二面角的平面角,在中,,∴,…………10分

在中,,故二面角的大小為.

                                           …………………12分

   解法：(Ⅰ)如圖,取的中點(diǎn),則,∵,∴,

又平面,以為軸建立空間坐標(biāo)系, …………1分

則,,,,,,

,,由,知,

又,從而平面.…………………4分

  (Ⅱ)由,得.設(shè)平面的法向量

為,,,,

設(shè),則.…………6分

∴點(diǎn)到平面的距離.…………………8分

  (Ⅲ)設(shè)面的法向量為,,,

∴.…………10分

設(shè),則,故,根據(jù)法向量的方向

可知二面角的大小為.…………………12分