(本小题满分12分)
如图,已知正三棱柱的底面边长为,侧棱长为,点在侧棱上,点在侧棱上,且。
(1)求证:;
(2)求二面角的大小。
(1),,,。
所以,,则,。
因为,所以 平面。
而平面,因此。
(2)在中,由(1)可得,,所以,所以。
又,,所以平面。
又平面,所以。
故即为所求。因为是等腰直角三角形,所以。
本题主要考查直线的垂直关系和二面角的求解。
(1)已知和棱长,通过证明三角形三边长度满足勾股定理可证明和,即可证明平面,进而得到。
(2)类似(1)的方法可证得,又,所以平面,进而有,则得到二面角的平面角为。再由三边关系得到,即求得二面角的大小。