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> 如图(1),四边形ABCD中,E是BC的中点,DB=2,DC=1,BC=,AB=AD=.将图(1)沿直线BD折起,使得二面角A­BD­C为60°,如图(2).(1)求证:AE⊥平面BD
如图(1),四边形ABCD中,E是BC的中点,DB=2,DC=1,BC=,AB=AD=.将图(1)沿直线BD折起,使得二面角A­BD­C为60°,如图(2).(1)求证:AE⊥平面BD
题目简介
如图(1),四边形ABCD中,E是BC的中点,DB=2,DC=1,BC=,AB=AD=.将图(1)沿直线BD折起,使得二面角A­BD­C为60°,如图(2).(1)求证:AE⊥平面BD
题目详情
如图(1),四边形ABCD中,E是BC的中点,DB=2,DC=1,BC=
,AB=AD=
.将图(1)沿直线BD折起,使得二面角ABDC为60°,如图(2).
(1)求证:AE⊥平面BDC;
(2)求直线AC与平面ABD所成角的余弦值.
题型:解答题
难度:中档
来源:不详
答案
(1)见解析 (2)
解:(1)证明:取BD的中点F,连接EF,AF,
则AF=1,EF=
,∠AFE=60°.
由余弦定理知
AE=
=
.
∵AE2+EF2=AF2,∴AE⊥EF.
∵AB=AD,F为BD中点.∴BD⊥AF.
又BD=2,DC=1,BC=
,
∴BD2+DC2=BC2,
即BD⊥CD.
又E为BC中点,EF∥CD,∴BD⊥EF.
又EF∩AF=F,
∴BD⊥平面AEF.又BD⊥AE,
∵BD∩EF=F,
∴AE⊥平面BDC.
(2)以E为原点建立如图所示的空间直角坐标系,则A
,
C
,
B
,
D
,
=(2,0,0),
=
,
=
.
设平面ABD的法向量为n=(x,y,z),
由
得
取z=
,
则y=-3,又∵n=(0,-3,
).
∴cos〈n,
〉=
=-
.
故直线AC与平面ABD所成角的余弦值为
.
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如图所示,在矩形ABCD中,AB=3,AD=6,BD
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如图所示,已知空间四边形ABCD的
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如图(1),四边形ABCD中,E是BC的中点,DB=2,DC=1,BC=,AB=AD=.将图(1)沿直线BD折起,使得二面角A­BD­C为60°,如图(2).(1)求证:AE⊥平面BD
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(1)求证:AE⊥平面BDC;
(2)求直线AC与平面ABD所成角的余弦值.
答案
则AF=1,EF=
由余弦定理知
AE=
∵AE2+EF2=AF2,∴AE⊥EF.
∵AB=AD,F为BD中点.∴BD⊥AF.
又BD=2,DC=1,BC=
∴BD2+DC2=BC2,
即BD⊥CD.
又E为BC中点,EF∥CD,∴BD⊥EF.
又EF∩AF=F,
∴BD⊥平面AEF.又BD⊥AE,
∵BD∩EF=F,
∴AE⊥平面BDC.
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C
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