题目内容


如图,直角梯形ABCD中,∠ABC=90°,ABBC=2AD=4,点EF分别是ABCD的中点,点GEF上,沿EF将梯形ABCD翻折,使平面AEFD⊥平面EBCF.

(1)当AGGC最小时,求证:BDCG

(2)当2VBADGEVDGBCF时,求二面角DBGC的余弦值.


解:(1)∵点EF分别是ABCD的中点,

EFBC,又∠ABC=90°,

AEEF,∵平面AEFD⊥平面EBCF

AE⊥平面EBCFAEEFAEBE,又BEEF

如图,建立空间直角坐标系Exyz.

翻折前,连接ACEF于点G,此时点G使得AGGC最小.

EGBC=2,又知EAEB=2,

A(0,0,2),B(2,0,0),C(2,4,0),D(0,2,2),

E(0,0,0),G(0,2,0),

BDCG.

(2)设EGk

AD∥平面EFCB,∴点D到平面EFCB的距离即为点A到平面EFCB的距离.

S四边形GBCF[(3-k)+4]×2=7-k

VDGBCF·S四边形GBCF·AE(7-k).

VBADGES四边形ADGE·BE(2+k),

2VBADGEVDGBCF,∴(2+k)=(7-k),

k=1,即EG=1.

∵所求二面角DBGC的平面角为锐角,

∴此二面角的余弦值为.

解法二:过点DDHEF,垂足为H,过点HBG延长线的垂线HO,垂足为O,连接OD.

∵平面AEFD⊥平面EBCF

DH⊥平面EBCF,∴ODOB

∴∠DOH就是二面角DBGC的一个平面角.

由于HG=1,在△OHG中,OH

DH=2,在△DOH中,

tan∠DOH

∴cos ∠DOH

∴此二面角的余弦值为.


练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网