题目内容

【题目】如图,几何体ABCDE中,△ABC是正三角形,EA和DC都垂直于平面ABC,且EA=AB=2a,DC=a,F,G分别为EB和AB的中点.

(1)求证:FD∥平面ABC;
(2)求二面角B﹣FC﹣G的正切值.

【答案】
(1)证明:连CG,FG,则四边形DEGC是平行四边形,得到DF∥CG

DF平面ABC,CG平面ABC

所以FD∥平面ABC


(2)证明:设二面角B﹣FC﹣G的大小为α

易知BG⊥平面FCG,所以△FCG为△BFC的射影

∴cosα=

∴tanα=


【解析】(1)连CG,FG,由已知中F是BE的中点,结合三角形中位线的性质,可得FG平行且等于AE的一半,又由EA、CD都垂直于平面ABC,且EA=2a,DC=a,可得四边形DEGC是平行四边形,进而得到DF∥CG,由线面平行的判定定理即可得到FD∥平面ABC;(2)易知BG⊥平面FCG,所以△FCG为△BFC的射影,故分别计算面积可求二面角的余弦值,从而得解.

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