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。![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231728003171180.gif)
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
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800270193.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231728003171180.gif)
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![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/2014082317280101972.gif)
作
的平行线
,过
作
的垂线交
于
,连结
,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231728012061990.gif)
∵
,∴
,
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).
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231728022834729.gif)
设
,由已知,得
,
,
.
∴
,
,…………………8分
设平面
的法向量为
,
则
且
,
∴
∴
解之得![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172802641630.gif)
取
,得平面
的一个法向量为
.
又∵平面
的一个法向量为
.
.
12分
取
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800332235.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800348200.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800364393.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800379431.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800410518.gif)
取
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800426234.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800442327.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800473446.gif)
∵
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800535416.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800551499.gif)
∴△
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800582371.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800598461.gif)
∴四边形
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800613439.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800644643.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800660437.gif)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800676436.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800707322.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800722297.gif)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800878444.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800894246.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800910372.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800941276.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800910372.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800972262.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800910372.gif)
(或可以证明面面平行)
(2)(法1)过
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/2014082317280101972.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801034206.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800426234.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801081185.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801097205.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801081185.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801081185.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801159213.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801175249.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231728012061990.gif)
∵
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800660437.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801253388.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801081185.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801284272.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801300270.gif)
∵平面
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801331390.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801346268.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801362334.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801378267.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801346268.gif)
又∵
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801612205.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801300270.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801659301.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801737206.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801752282.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801768292.gif)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801799301.gif)
设
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801830563.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801846467.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801861410.gif)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801893630.gif)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801908770.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801939564.gif)
(法2)∵
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801955493.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801971431.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801346268.gif)
∴以点
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172802095200.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172800332235.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172802142187.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172802158238.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172802189193.gif)
建立空间直角坐标系
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172802205392.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172802236129.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172802251406.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231728022834729.gif)
设
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801830563.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172802329497.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172802345536.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172802376568.gif)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172802392616.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172802470543.gif)
设平面
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801284272.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172802517471.gif)
则
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172802532412.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172802563416.gif)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172802579720.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172802626796.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172802641630.gif)
取
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172802657213.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801284272.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172802704518.gif)
又∵平面
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172801300270.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172802751396.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231728027661325.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172802797599.gif)
略
![](http://thumb.zyjl.cn/images/loading.gif)
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