已知直三棱柱的三視圖如圖所示,且的中點.

(Ⅰ)求證:∥平面;
(Ⅱ)求二面角的余弦值;
(Ⅲ)試問線段上是否存在點,使 角?若存在,確定點位置,若不存在,說明理由.

(Ⅰ)詳見解析;(Ⅱ)二面角的余弦值為;(Ⅲ)當點為線段中點時,角.

解析試題分析:(Ⅰ)為了證明∥平面,需要在平面內(nèi)找一條與平行的直線,而要找這條直線一般通過作過且與平面相交的平面來找.在本題中聯(lián)系到中點,故連結(jié),這樣便得一平面,接下來只需證與交線平行即可.對(Ⅱ)(Ⅲ)兩個小題,由于是直三棱柱,且,故兩兩垂直,所以可以以為坐標軸建立空間直角坐標系來解決.
試題解析:(Ⅰ)證明:根據(jù)三視圖知:三棱柱是直三棱柱,連結(jié),交于點,連結(jié).由 是直三棱柱,得 四邊形為矩形,的中點.又中點,所以中位線,所以 , 因為 平面,平面, 所以 ∥平面.                            4分
(Ⅱ)解:由是直三棱柱,且,故兩兩垂直.
如圖建立空間直角坐標系.

,則.
所以 ,
設(shè)平面的法向量為,則有
所以  
,得.       6分
易知平面的法向量為.                  7分
由二面角是銳角,得 .   8分
所以二面角的余弦值為.
(Ⅲ)解:假設(shè)存在滿足條件的點.
因為在線段上,,,故可設(shè),其中.
所以 .          9分
因為

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