(本小题满分12分)已知矩形ABCD中,,,现沿对角线折成二面角,使(如图).(I)求证:面;(II)求二面角平面角的大小.-高三数学

题目简介

(本小题满分12分)已知矩形ABCD中,,,现沿对角线折成二面角,使(如图).(I)求证:面;(II)求二面角平面角的大小.-高三数学

题目详情

(本小题满分12分)已知矩形ABCD中,,现沿对角线折成二面角,使(如图).
(I)求证:
(II)求二面角平面角的大小.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(I)证明见解析
(II)
(I),,.    …3分
平面.  6分

(II)方法一:取AB中点M,连CM,过M作交BD于N,连CN. 
平面,平面, 平面平面.  ………8分
平面.又
平面为二面角的平面角.…10分
 
故二面角平面角的度数为.  …………12分
方法二:取AB中点M,连CM.∵AC=AB=1, ∴CM⊥AB.
又∵平面ABC⊥平面ABD,∴CM⊥平面ABD. 取BD中点H,∴MH∥AD.
∵AD⊥AB, ∴MH⊥AB.
分别以AB,MH,MC为x,y,z轴建立空间直角坐标系.   …………6分

得  . 8分
设平面BCD的法向量为,
.   10分
又∵平面ABD的法向量为, 
 显然二面角为锐角,所以它的大小为.12分

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