(
2017年高考山东卷
)

,
平面
,
,

17.如图,几何体是圆柱的一部分,它是由矩形(及其内部)以
边所在直线为旋转轴旋转
得到的,
是
的中点.
(Ⅰ)设是
上的一点,且
,求
的大小;
(Ⅱ)当,
,求二面角
的大小.

答案
(Ⅰ).(Ⅱ)
.
科网广习软慧有升优-8c4c限途4c4ce867司东元1643学2401是件公点技
解析
(Ⅰ)因为,
,





所以平面
,
又平面
,
所以,又
,
因此
(II)以为坐标原点,分别以
,
,
所在的直线为
,
,
轴,建立如图所示的空间直角坐标系.由题意得
,
,
,故
,
,
,

设是平面
的一个法向量.
由可得
取,可得平面
的一个法向量
.
设是平面
的一个法向量.
由可得
取,可得平面
的一个法向量
.
所以.
因此所求的角为.
考查方向
(1)垂直关系;(2) 空间角的计算.
解题思路
(I)利用,
,证得
平面
,
平面
,所以
,结合
,可得
;(II)以
为坐标原点,分别以
,
,
所在的直线为
,
,
轴,建立如图所示的空间直角坐标系,写出相关点的坐标,求平面
的一个法向量
,平面
的一个法向量
计算
即得.