直四棱柱 中,底面 为菱形,且 为 延长线上的一点, 面 .设 . (Ⅰ)求二面角 的大小; (Ⅱ)在

直四棱柱 中,底面 为菱形,且 为 延长线上的一点, 面 .设 . (Ⅰ)求二面角 的大小; (Ⅱ)在 上是否存在一点 ,使 面 ?若存在,求 的值;不存在,说明理由.

直四棱柱 中,底面 为菱形,且 延长线上的一点, .设 .

(Ⅰ)求二面角 的大小;
(Ⅱ)在 上是否存在一点 ,使 ?若存在,求 的值;不存在,说明理由.
(1) ;(2)存在点 使 此时


试题分析:本题主要以直三棱柱为几何背景考查线线垂直、线面垂直、线面平行和二面角的求法,可以运用空间向量法求解,突出考查空间想象能力和计算能力.第一问,第一问,通过对题目的分析建立空间直角坐标系,得到点和向量的坐标,先由线面垂直得出平面 的法向量为 ,再利用 ,求出平面 的法向量,最后利用夹角公式求出夹角余弦值,通过观察判断确定二面角为锐角 ;第二问,先假设存在 ,利用共线向量,得到 的关系,从而得到 的坐标,下面求 的坐标,利用第一问中的 的坐标计算 的坐标,如果 平面 ,则 与平面 的法向量 垂直,所以 ,利用这个方程解题,如果有解,则存点 ,若无解,则不存在点 .
试题解析:(Ⅰ)设 交于 ,如图所示建立空间直角坐标系


平面
          2分
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