题目内容
如图,在五面体ABCDEF中,,,,
(Ⅰ)求异面直线BF与DE所成角的余弦值;
(Ⅱ)在线段CE上是否存在点M,使得直线AM与平面CDE所成角的正弦值为?若存在,试确定点M的位置;若不存在,请说明理由.
(Ⅰ);(Ⅱ)存在,点M为CE中点。
解析试题分析:解法一:建立如图所示的直角坐标系, ……2分
不妨设AB=1
则
(Ⅰ)
……5分
异面直线BF与DE所成角的余弦值为. ……6分
(Ⅱ)设平面CDE的一个法向量为
得
令 ……8分
设存在点M满足条件,由
……10分
直线AM与平面CDE所成角的正弦值为
故当点M为CE中点时,直线AM与面CDE所成角的正弦值为. ……13分
解法二:(Ⅰ)不妨设AB=1,且
∴∠CED异面直线BF与DE所成角
CE=BF=,ED=DC=,
所以,异面直线BF与DE所成角的余弦值为 ……6分
(Ⅱ)令A到平面CDE距离为h,在AD上取点N,使得EF=AN,连结EN
,为平行四边形
……8分
……10分
令AM与平面CDE所成角为,
过M作MG//EF交FB于G
在平行四边形EFBC中,MG=BC=1
中
解得:,为FB的中点
MG//EF,为EC的中点。 ……13分
考点:本题考查了空间几何体中异面直线夹角及线面角的求法与应用。
点评:从近些年看,以多面体为载体,重点考查直线与平面的位置关系一直是高考立体几何命题的热点.因为这类题目既可以考查多面体的概念和性质,又能考查空间的线面关系,并将论证和计算有机地结合在一起