题目内容

(2007乐山模拟)如下图所示,已知正方形ABCD和矩形ACEF所在的平面互相垂直,,AF=1,M是线段EF的中点.

(1)求证:AM∥平面BDE;

(2)求二面角A—DF—B的大小;

(3)试在线段AC上确定一点P,使得PF与BC所成的角是60°.

答案:略
解析:

解析:(1)设AC和BC交点为O,则O为AC的中点,连接OE,易证AM∥OE,从而AM∥平面BDE;

(2)以点C为坐标原点,CD,CB,CE所在直线分别为x轴、y轴、z轴建系,则D(,0,0),B(0,,0),F(,,1),A(,,0),.平面ADF的一个法向量,

设平面BDF的一个法向量n=(1,y,z),

则,.

,

所以n=(1,1,-),

,

所以,

所以二面角A-DF-B为60°.

(3)过P点作PQ⊥AB于Q,连PF、FQ易知∠FPQ即为PF与BC成的角,令AQ=x,则易得,,.

由余弦定理得,解得.

即P点在线段AC上距A点1个单位处满足题设条件.


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