折纸:2019年理数全国卷C题19(12分)
图1是由矩形 和菱形 组成的一个平面图形,其中 将其沿 折起使得 与 重合,连接 ,如图2.
(1)证明∶图2中的 四点共面,且平面 平面 ;
(2)求图2 中的二面角 的大小.
【解答问题1】
∵ 是矩形,∴ ,
∵ 是菱形,∴
∴
∴ 四点共面.
∵ 是矩形,∴ ,
∵ 是直角三角形,∴
又 ∵ ,
∴ 平面
又 ∴ 平面 ,
∴ 平面 平面 .
【解答问题2】
如图所示,记 中点为 .
是菱形,且 所以, 是正三角形,.
因为 平面 , 所以 , 是直角三角形,根据勾股定理求得:
在 中,根据勾股定理可求得:,
所以,, 是等腰三角形, 且
因为 , 所以 是二面角 的平面角;
因为 是直角三角形,所以
所以,二面角 等于 .
【相关考题】
2019年全国卷三的立体几何大题在文科卷和理科卷中使用了相同的模型,而且第一问完全相同,第二问不同。可以称为「龙凤题」。详见: