(06年四川卷文)(12分)
如图,长方体ABCD-
中,E、P分别是BC、
的中点,
M、N分别是AE、
的中点, ![]()
![]()
(Ⅰ)求证:
;
(Ⅱ)求二面角
的大小;

(06年四川卷文)(12分)
如图,长方体ABCD-
中,E、P分别是BC、
的中点,
M、N分别是AE、
的中点, ![]()
![]()
(Ⅰ)求证:
;
(Ⅱ)求二面角
的大小;

本小题主要考察长方体的概念、直线和平面、平面和平面的关系等基础知识,以及空间想象能力和推理能力。
解析:解法一:
(Ⅰ)证明:取
的中点
,连结![]()
∵
分别为
的中点
∵![]()
∴
面
,
面![]()
∴面
面![]()
∴
面![]()

(Ⅱ)设
为
的中点
∵
为
的中点 ∴![]()
∴
面![]()
作
,交
于
,连结
,则由三垂线定理得![]()
从而
为二面角
的平面角。
在
中,
,从而

在
中,![]()
故:二面角
的大小为![]()
方法二:以
为原点,
所在直线分别为
轴,
轴,
轴,建立直角坐标系,则
![]()
∵
分别是
的中点
∴![]()
(Ⅰ)![]()
取
,显然
面![]()
,∴![]()
又
面![]()
∴
面![]()
∴过
作
,交
于
,取
的中点
,则![]()
设
,则![]()
又![]()
由
,及
在直线
上,可得:
解得![]()
∴![]()
∴
即![]()
∴
与
所夹的角等于二面角
的大小

故:二面角
的大小为![]()