4.(一中)点
是边长为4的正方形
的中心,点
,
分别是
,
的中点.沿对角线
把正方形
折成直二面角D-AC-B.
(Ⅰ)求
的大小;
(Ⅱ)求二面角
的大小.
解法一:(Ⅰ)如图,过点E作EG⊥AC,垂足为G,过点F作FH⊥AC,垂足为H,则
,
.
因为二面角D-AC-B为直二面角,
![]()
又在
中,
,
.
.
(Ⅱ)过点G作GM垂直于FO的延长线于点M,连EM.
∵二面角D-AC-B为直二面角,∴平面DAC⊥平面BAC,交线为AC,又∵EG⊥AC,∴EG⊥平面BAC.∵GM⊥OF,由三垂线定理,得EM⊥OF.
∴
就是二面角
的平面角.
在Rt
EGM中,
,
,
,
∴
.∴
.
所以,二面角
的大小为
.
解法二:(Ⅰ)建立如图所示的直角坐标系O-xyz,
则
,
.
.
.
(Ⅱ)设平面OEF的法向量为
.
由
得
解得
.
所以,
.
又因为平面AOF的法向量为
,
.∴
.
所以,二面角
的大小为
.
- 答案