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2013年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷):理数第20题

  2016-10-30 09:05:01  

(2013浙江卷计算题)

(本题满分15分)

如图,在四面体中,平面,,,。是的中点,是的中点,点在线段上,且。

(Ⅰ)证明:平面;

(Ⅱ)若二面角的大小为,求的大小。

【出处】
2013年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷):理数第20题
【答案】

(Ⅰ)取的中点,在线段上取点,使得,连接,,。

因为,所以,且。

因为,分别为,的中点,所以是的中位线,所以,且。

又点是的中点,所以,且。

从而,且,所以四边形是平行四边形,故。

又平面,平面,所以平面。

(Ⅱ)作于点,作于点,连接,则,所以为二面角的平面角。

设,在中,,,。

在中,,

在中,,

所以,从而。

即。

【解析】

本题主要考查立体几何中直线、面之间的位置关系以及二面角的应用。

(Ⅰ)证明直线平行于平面,一般证明直线平行于平面内的某条直线。本题中利用线段的比例关系构造平行线,取 的中点 ,四分点,然后证明。

(Ⅱ)先做出二面角的平面角,作 于点,作 于点 ,连接, 即为二面角的平面角。然后利用图中三角形中的线段、角度的关系列方程,求得。

本题也可以考虑以为原点建系求解。

【考点】
空间几何体点、直线、平面的位置关系
【标签】
图解法直接法


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