【題目】在五面體中, , ,

,平面平面.

(1) 證明: 直線平面;

(2) 已知為棱上的點,試確定點位置,使二面角的大小為.

【答案】(1)見解析;(2) 點靠近點的的三等分點處.

【解析】試題分析(1)證明一條直線垂直一個平面,只需要證明這條兩個平面垂直,直線垂直兩個平面的交線即可.證明CE⊥DF!平面CDEF平面ABCD,平面CDEF平面ABCD=CD,CEAD,即可得到直線CE平面ADF.(2)根據(jù)題意,取EF的中點G,證明DA,DC,DG兩兩垂直.以D為原點,DA,DC,DG的方向為x,y,z軸,建立空間直角坐標(biāo)系,進(jìn)行計算,確定P在棱BC上的位置.

(1)∵, ∴

∴四邊形為菱形,∴

∵平面平面,平面平面,

平面

,又∵

∴直線平面

(2)∵,

為正三角形,取的中點,連接,則

,

∵平面平面, 平面,平面平面,

平面

兩兩垂直

為原點, 的方向為軸,

建立空間直角坐標(biāo)系

, ,

由(1)知是平面的法向量

,

設(shè)

設(shè)平面的法向量為

, ∴,

,則

∵二面角,

,解得

點靠近點的的三等分點處

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