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如图,在棱长为2的正方体中,分别是棱的中点,点分别在棱,上移动,且.当时,证明:直线平面;是否存在,使平面与面所成的二面角为直二面角?若存在,求出的
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更新时间:2024-04-25 21:05:55
问题描述:

如图,在棱长为2的正方体中,分别是棱的中点,点分别在棱,上移动,且.
当时,证明:直线平面;
是否存在,使平面与面所成的二面角为直二面角?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.

金慧敏回答:
  (1)详见解析;(2)      试题分析:(1)由正方体的性质得,当时,证明,由平行于同一条直线的两条直线平行得,根据线面平行的判定定理证明平面0;(2)解法1,如图2,连结,证明四边形0与四边形3是等腰梯形,分别取、、的中点为、、,连结、,证明是平面0与平面3所成的二面角的平面角,设存在1,使平面0与平面3所成的二面角为直二面角,求出1的值;解法2,以为原点,射线分别为轴的正半轴建立如图3的空间直角坐标系,用向量法求解.   几何法:   (1)证明:如图1,连结,由是正方体,知,   当时,是的中点,又是的中点,所以,   所以
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