题目内容
(本小题满分12分)
将如图1的直角梯形ABEF(图中数字表示对应线段的长度)沿直线CD折成直二面角,连结EB、FB、FA后围成一个空间几何体如图2所示,
(1)求异面直线BD与EF所成角的大小;
(2)求二面角D—BF—E的大小;
(3)求这个几何体的体积.
将如图1的直角梯形ABEF(图中数字表示对应线段的长度)沿直线CD折成直二面角,连结EB、FB、FA后围成一个空间几何体如图2所示,
(1)求异面直线BD与EF所成角的大小;
(2)求二面角D—BF—E的大小;
(3)求这个几何体的体积.
(1)
(2)
(3)
解法一:(1)将图形补充成长方体
,
连
,则
,又连
,易知
∴
,∴
与
所成角为
………… 4分
(2)取
的中点
,连
,则
,而
平面
∴
平面
,又
过
的中点,即
平面
∴平面
平面
∴二面角
—
—
的大小为
………… 8分
(3)

………… 12分
解法二:建立空间直角坐标系(如图)
(1)
,

∴
∴异面直线
与
所成角为
………… 4分
(2)显然平面
的一个法向量为
设平面
的一个法向量为
又
由
,
得
取
得
而
∴平面
平面
∴二面角
—
—
的大小为
………… 8分
(3)同解法(1) ………… 12分
连
(2)取
∴
∴平面
∴二面角
(3)
(1)
∴
∴异面直线
(2)显然平面
设平面
又
得
而
∴二面角
(3)同解法(1) ………… 12分
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