在如图所示的几何体中,四边形ABCD为平行四边形,∠ABD=90°,EB⊥平面ABCD,EF∥AB,AB=2,EF=1,BC=13,且M是BD的中点.(Ⅰ)求证:EM∥平面ADF;(Ⅱ)在EB上是否存

题目简介

在如图所示的几何体中,四边形ABCD为平行四边形,∠ABD=90°,EB⊥平面ABCD,EF∥AB,AB=2,EF=1,BC=13,且M是BD的中点.(Ⅰ)求证:EM∥平面ADF;(Ⅱ)在EB上是否存

题目详情

在如图所示的几何体中,四边形ABCD为平行四边形,∠ABD=90°,EB⊥平面ABCD,EFAB,AB=2,EF=1,BC=
13
,且M是BD的中点.
(Ⅰ)求证:EM平面ADF;
(Ⅱ)在EB上是否存在一点P,使得∠CPD最大?若存在,请求出∠CPD的正切值;若不存在,请说明理由.360优课网
题型:解答题难度:中档来源:朝阳区一模

答案

(Ⅰ)取AD的中点N,连接MN,NF.
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在△DAB中,M是BD的中点,N是AD的中点,
∴MNAB,MN=class="stub"1
2
AB

又∵EFAB,EF=class="stub"1
2
AB
,∴MNEF且MN=EF,∠CPD最大
∴四边形MNFE为平行四边形,可得EMFN.
又∵FN?平面ADF,EM?平面ADF,
∴EM平面ADF.…(6分)
(Ⅱ)假设在EB上存在一点P,使得∠CPD最大.
∵EB⊥平面ABD,CD?平面ABD,∴EB⊥CD.
又∵CD⊥BD,EB∩BD=B,∴CD⊥平面EBD.…(8分)
在Rt△CPD中,tan∠CPD=class="stub"CD
DP

∵CD为定值,且∠CPD为锐角,
∴要使∠CPD最大,只要DP最小即可.显然,当DP⊥EB时,DP最小.
因此DB⊥EB,所以当点P在点B处时,使得∠CPD最大.…(11分)
Rt△PCD中,tan∠CPD=class="stub"CD
BD
=class="stub"2
3

所以在EB上存在一点P,使得∠CPD最大,且∠CPD的正切值为class="stub"2
3
.…(13分)

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