题目内容
【题目】如图,在三棱锥中,AE垂直于平面
,
,
,点F为平面ABC内一点,记直线EF与平面BCE所成角为
,直线EF与平面ABC所成角为
.
Ⅰ
求证:
平面ACE;
Ⅱ
若
,求
的最小值.
【答案】(Ⅰ)见解析; (Ⅱ).
【解析】
(Ⅰ)推导出BC⊥AC,AE⊥BC,由此能证明BC⊥平面ACE;
(Ⅱ)过点C作AE的平行线CD,则CD⊥平面ABC,以C为原点,CA为x轴,CB为y轴,作平面ABC的垂线为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出sinβ的最小值.
Ⅰ
,
,
平面ABC,
,
,
平面ACE.
解:Ⅱ
过点C作AE的平行线CD,则
平面ABC,
如图所示,以C为原点,CA为x轴,CB为y轴,作平面ABC的垂线为z轴,建立空间直角坐标系,
0,
,
0,
,
2,
,
0,
,设
y,
,
则2,
,
0,
,
y,
,
设平面BCE的一个法向量y,
,
则,取
,得
0,
,
,
,
整理,得,解得
,
,
,
,
,
当
,
时,
取到最小值,且最小值为
.
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