如图,在三棱拄
中,
侧面
,已知AA1=2,
,![]()
(Ⅰ)求证:
;
(Ⅱ)试在棱
(不包含端点
上确定一点
的位置,使得
;
(Ⅲ) 在(Ⅱ)的条件下,求二面角
的平面角的正切值.

如图,在三棱拄
中,
侧面
,已知AA1=2,
,![]()
(Ⅰ)求证:
;
(Ⅱ)试在棱
(不包含端点
上确定一点
的位置,使得
;
(Ⅲ) 在(Ⅱ)的条件下,求二面角
的平面角的正切值.

(Ⅰ) 见解析 (Ⅱ)
为
的中点 (Ⅲ) 
(Ⅰ)因为
侧面
,故![]()
在△BC1C中,![]()
由余弦定理有
![]()
故有 ![]()
而
且
平面![]()
![]()
……4分

(Ⅱ)由![]()
从而
且
故![]()
不妨设
,则
,则
又
则![]()
在直角三角形BEB1中有
从而![]()
故
为
的中点时,
……9分
法二:以
为原点
为
轴,设
,则

由
得
即

化简整理得
或 ![]()
当
时
与
重合不满足题意 当
时
为
的中点
故
为
的中点使
……9分
(Ⅲ)取
的中点
,
的中点
,
的中点
,
的中点
连
则
,连
则
,连
则
连
则
,且
为矩形,
又
故
为所求二面角的平面角
在
中,![]()
![]()
……14分

法二:由已知
, 所以二面角
的平面角
的大小为向量
与
的夹角
因为
![]()
故
……14分