18.(本小题满分14分)

解:(1)(法一)∵平面平面,AE⊥EF,∴AE⊥面平面,AE⊥EF,AE⊥BE,又BE⊥EF,故可如图建立空间坐标系E-xyz。…………………………………………… 1分

则A(0,0,2),B(2,0,0),G(2,2,0),D(0,2,2),E(0,0,0)…………2分

 

 

 

 

 

 

 

 

(-2,2,2),(2,2,0)…………………………………………………3分

(-2,2,2)(2,2,0)=0,∴ ……………………………4分

(法二)作DH⊥EF于H,连BH,GH,……………1分

由平面平面知:DH⊥平面EBCF,

而EG平面EBCF,故EG⊥DH。

又四边形BGHE为正方形,∴EG⊥BH,

BHDH=H,故EG⊥平面DBH,………………… 3分

而BD平面DBH,∴ EG⊥BD。………………… 4分

(或者直接利用三垂线定理得出结果)

(2)∵AD∥面BFC,

所以 VA-BFC==4(4-x)x

………………………………………………………………………7分

即时有最大值为。…………………………………………………………8分

(3)(法一)设平面DBF的法向量为,∵AE=2, B(2,0,0),D(0,2,2),

_

E

则 ,

即,

取x=3,则y=2,z=1,∴ 

 面BCF的一个法向量为         ……………………………12分

则cos<>=  …………………………………………13分

由于所求二面角D-BF-C的平面角为钝角,所以此二面角的余弦值为- ………………………………………………………………………………14分

(法二)作DH⊥EF于H,作HM⊥BF,连DM。

由三垂线定理知 BF⊥DM,∴∠DMH是二面角D-BF-C的平面角的补角。             ………………………………………………………………9分

由△HMF∽△EBF,知,而HF=1,BE=2,,∴HM=。

又DH=2,

∴在Rt△HMD中,tan∠DMH=-,

因∠DMH为锐角,∴cos∠DMH=,  ………………………………13分

而∠DMH是二面角D-BF-C的平面角的补角,

故二面角D-BF-C的余弦值为-。     ………………………………14分

 0  9388  9396  9402  9406  9412  9414  9418  9424  9426  9432  9438  9442  9444  9448  9454  9456  9462  9466  9468  9472  9474  9478  9480  9482  9483  9484  9486  9487  9488  9490  9492  9496  9498  9502  9504  9508  9514  9516  9522  9526  9528  9532  9538  9544  9546  9552  9556  9558  9564  9568  9574  9582  447090 

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