(本题满分13分)如图,在三棱柱 中,已知

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  • (Ⅰ) 2(Ⅱ)

    的中点

    (Ⅲ) 45°

    本试题主要是考查了线面角和线线垂直的证明,以及二面角的平面角的求解的综合运用。

    (1)先建立空间直角坐标系,然后表示平面的法向量以及直线的斜向量,利用向量的夹角公式得到线面角的求解。

    (2)假设存在点使得满足题意,然后利用垂直关系解得点的坐标,进而分析得到结论。

    (3)在前面的基础上,进一步得到两个半平面的法向量的求解,结合法向量的夹角公式得到二面角的平面角的大小的运算。

    如图,以B为原点建立空间直角坐标系,

    ···················· 1分

    (Ⅰ)直三棱柱

    中,平面

    的法向量

    ,又

    ·············· 3分

    即直线

    与底面

    所成角正切值为2.·········· 4分

    (Ⅱ)设

    ,则

    ,∴

    ,即

    ·················· 8分

    Ⅲ)∵

    ,则

    设平面

    的法向量

    ,取

    ··········· 10分