19.本小题主要考查直线和平面垂直、异面直线所成的角、二面角等基础知识,考查空间相角能力、运算能力和推理论证能力.满分12分.
(Ⅰ)证明:在中,由题设,,,可得,于是.在矩形中,,又,所以平面.
(Ⅱ)解:由题设,,所以(或其补角)是异面直线与所成的角.
在中,由余弦定理得
由(Ⅰ)知平面,平面,
所以,因而,于是是直角三角形,
故.
所以异面直线与所成的角的大小为.
(Ⅲ)解:过点作于,过点作于,连结.
因为平面,平面,所以.又,因而平面,故为在平面内的射影.由三垂线定理可知,.从而是二面角的平面角.
由题设可得,
,,
,,
.
于是在中,.
所以二面角的大小为.
- 答案