正方形的邊長為2，分別為邊的中點(diǎn)，是線段的中點(diǎn)，如圖，把正方形沿折起，設(shè)．

（1）求證：無論取何值，與不可能垂直；

（2）設(shè)二面角的大小為，當(dāng)時，求的值．

（本小題滿分12分）如圖，已知正三棱柱的各棱長都是4， 是的中點(diǎn)，動點(diǎn)在側(cè)棱上，且不與點(diǎn)重合．

（I）當(dāng)時，求證：；

（II）設(shè)二面角的大小為，求的最小值．

【必做題】第22題、第23題，每題10分，共計(jì)20分.請?jiān)诖痤}卡指定區(qū)域內(nèi)作答，解答時應(yīng)寫出
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22. （本小題滿分10分）
如圖，在正四棱柱中，，點(diǎn)是的中點(diǎn)，點(diǎn)在上，設(shè)二面角的大小為。
（1）當(dāng)時，求的長；
（2）當(dāng)時，求的長。

如圖，在正四棱柱中，，點(diǎn)是的中點(diǎn)，點(diǎn)在上，設(shè)二面角的大小為。

（1）當(dāng)時，求的長；

（2）當(dāng)時，求的長。

（本小題滿分10分）

如圖，在正四棱柱中，，點(diǎn)是的中點(diǎn)，點(diǎn)在上，設(shè)二面角的大小為。

（1）當(dāng)時，求的長；

（2）當(dāng)時，求的長。