如图,已知AB⊥平面ACD,DE⊥平面ACD,△ABC为等边三角形,AD=DE=2AB,F为CD的中点.(I)求证:AF平面BCE;(II)求二面角D﹣BC﹣E的正弦值.-高三数学

题目简介

如图,已知AB⊥平面ACD,DE⊥平面ACD,△ABC为等边三角形,AD=DE=2AB,F为CD的中点.(I)求证:AF平面BCE;(II)求二面角D﹣BC﹣E的正弦值.-高三数学

题目详情

如图,已知AB⊥平面ACD,DE⊥平面ACD,△ABC为等边三角形,AD=DE=2AB,F为CD的中点.
(I)求证:AF平面BCE;
(II)求二面角D﹣BC﹣E的正弦值.
题型:解答题难度:中档来源:月考题

答案

(I)证明:取CE的中点G,连FG、BG.
∵F为CD的中点,
∴GFDE且GF=DE
∵AB⊥平面ACD,DE⊥平面ACD,
∴ABDE,∴GFAB.
又AB=DE,∴GF=AB.
∴四边形GFAB为平行四边形,则AFBG.
∵AF平面BCE,BG平面BCE,
∴AF平面BCE.
(II)过E作EM⊥面BCD,垂足为M,
过E作EN⊥BC,则∠ENM为二面角D﹣BC﹣E的平面角
设AB=a,则AD=DE=2a,
所以BC=BD=a,AF=2a,CE=2a
由(I)BGAF,
∴BG⊥CD
∵BG⊥DE,CD∩DE=D,
∴BG⊥面CDE
由VB﹣CDE=VE﹣BCD,可得EM=
在△BCE中,
∴EN=
设二面角D﹣BC﹣E的平面角θ,则sinθ=

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