题目内容
(本小题满分12分)
如图,已知直角梯形ACDE所在的平面垂直于平面ABC,∠BAC=∠ACD=90O,∠EAC=600,AB=AC=AE.
(1)在直线BC上是否存在一点P,使得DP∥平面EAB?请证明你的结论;
(2)求平面EBD与平面ABC所成的锐二面角的大小。
如图,已知直角梯形ACDE所在的平面垂直于平面ABC,∠BAC=∠ACD=90O,∠EAC=600,AB=AC=AE.
(1)在直线BC上是否存在一点P,使得DP∥平面EAB?请证明你的结论;
(2)求平面EBD与平面ABC所成的锐二面角的大小。
证明如下:
取的中点连结,则
,,
取的中点,连结,
∵且,
∴△是正三角形,∴.
∴四边形为矩形,∴.又∵,
∴且,四边形是平行四边形.
∴,而平面,平面,∴平面6分
(或可以证明面面平行)
(2)(法1)过作的平行线,过作的垂线交于,连结,
∵,∴,是平面与平面所成二面角的棱8分
∵平面平面,,∴平面,
又∵平面,∴平面,∴,
∴是所求二面角的平面角. 10分
设,则,,
∴,
∴.
12分
(法2)∵,平面平面,
∴以点为原点,直线为轴,直线为轴,
建立空间直角坐标系,则轴在平面内(如图).
设,由已知,得,,.
∴,,…………………8分
设平面的法向量为,
则且,
∴∴解之得
取,得平面的一个法向量为.
又∵平面的一个法向量为.
.
12分
取的中点连结,则
,,
取的中点,连结,
∵且,
∴△是正三角形,∴.
∴四边形为矩形,∴.又∵,
∴且,四边形是平行四边形.
∴,而平面,平面,∴平面6分
(或可以证明面面平行)
(2)(法1)过作的平行线,过作的垂线交于,连结,
∵,∴,是平面与平面所成二面角的棱8分
∵平面平面,,∴平面,
又∵平面,∴平面,∴,
∴是所求二面角的平面角. 10分
设,则,,
∴,
∴.
12分
(法2)∵,平面平面,
∴以点为原点,直线为轴,直线为轴,
建立空间直角坐标系,则轴在平面内(如图).
设,由已知,得,,.
∴,,…………………8分
设平面的法向量为,
则且,
∴∴解之得
取,得平面的一个法向量为.
又∵平面的一个法向量为.
.
12分
略
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