题目内容
(本小题满分12分) 如图,圆柱的轴截面ABCD是正方形,点E在底面圆周上,点F在DE上,且AF⊥DE,若圆柱的底面积与△ABE的面积之比等于π.
(Ⅰ)求证:AF⊥BD;
(Ⅱ)求直线DE与平面ABCD所成角的正切值.
(Ⅰ)因为AD⊥平面ABE,所以 AD⊥BE.
又AE⊥BE,AD∩AE=A,所以BE⊥平面ADE. (3分)
因为AF平面ADE,所以BE⊥AF.
又AF⊥DE,所以AF⊥平面BDE,故AF⊥BD. (6分)
(Ⅱ)过点E作EO⊥AB,垂足为O.
因为平面ABE⊥平面ABCD,所以EO⊥面ABCD.
连结OD,则∠ODE为直线DE与平面ABCD所成的角. (8分)
设圆柱的底半径为r,则其底面积为,[来源:Zxxk.Com]
△ABE的面积为.
由已知,,则OE=r,
所以点O为圆柱底面圆的圆心. (10分)
在Rt△OAD中,,在Rt△DOE中 .
故直线DE与平面ABCD所成角的正切值为. (12分)
解析:
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