直四棱柱中,底面為菱形,且延長線上的一點,.設.

(Ⅰ)求二面角的大。
(Ⅱ)在上是否存在一點,使?若存在,求的值;不存在,說明理由.
(1);(2)存在點使此時

試題分析:本題主要以直三棱柱為幾何背景考查線線垂直、線面垂直、線面平行和二面角的求法,可以運用空間向量法求解,突出考查空間想象能力和計算能力.第一問,第一問,通過對題目的分析建立空間直角坐標系,得到點和向量的坐標,先由線面垂直得出平面的法向量為,再利用,,求出平面的法向量,最后利用夾角公式求出夾角余弦值,通過觀察判斷確定二面角為銳角;第二問,先假設存在,利用共線向量,得到的關系,從而得到的坐標,下面求的坐標,利用第一問中的的坐標計算的坐標,如果平面,則與平面的法向量垂直,所以,利用這個方程解題,如果有解,則存點,若無解,則不存在點.
試題解析:(Ⅰ)設交于,如圖所示建立空間直角坐標系,


平面
          2分
設平面的法向量為 
則由   令
平面的一個法向量為
又平面的法向量為
∴二面角大小為           6分

(Ⅱ)設
   10分

存在點使此時         12分
練習冊系列答案
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