(本小题满分12分)
已知矩形
与正三角形
所在的平面互相垂直,
、
分别为棱
、
的中点,
,
,
(1)证明:直线平面
;
(2)求二面角的大小.
(本小题满分12分)
已知矩形
与正三角形
所在的平面互相垂直,
、
分别为棱
、
的中点,
,
,
(1)证明:直线平面
;
(2)求二面角的大小.
(1)证明:方法一:
取EC的中点F,连接FM,FN,
则,
,
,
………………………2分
所以且
,所以四边形
为平行四边形,
所以, …………………………………4分
因为平面
,
平面
,
所以直线平面
; …………………………………6分
(2)解:由题设知面
面
,
,
又,∴面
,作
于
,则
,作
,连接
,由三垂线定理可知
,
∴就是二面角
的平面角, …………………………………9分
在正中,可得
,在
中,可得
,故在
中,
, …………………………………11分
所以二面角
的大小为
…………………………………12分
方法二:如图以N为坐标原点建立空间右手
直角坐标系,所以
…1分
(1)取EC的中点F ,所以,
设平面的一个法向量为
,因为
,
所以,
;所以
, ……………3分
因为,
,所以
………………………5分
因为平面
,所以直线
平面
………………………7分
(2)设平面的一个法向量为
,因为
,
所以,
;所以
……………9分
………………………………11分
因为二面角的大小为锐角,
所以二面角的大小为
………………………………12分