3.(本小题满分12分)
如图,在五面体ABCDEF中,FA
平面ABCD, AD//BC//FE,AB
AD,M为EC的中点,AF=AB=BC=FE=
AD
(I) 求异面直线BF与DE所成的角的大小;
(II)
证明平面AMD
平面CDE;
(III)求二面角A-CD-E的余弦值。
如图所示,建立空间直角坐标系,
点
为坐标原点。设
依题意得![]()
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(I)
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所以异面直线
与
所成的角的大小为
.
(II)证明:
,
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(III)![]()
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又由题设,平面
的一个法向量为![]()
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|
是以
为斜边的等腰直角三角形,
分别为
,
,
的中点,
,
.
(I)设
是
的中点,证明:
平面
;
(II)证明:在
内存在一点
,使
平面
,并求点
到
,
的距离.
证明:(I)如图,连结OP,以O为坐标原点,分别以OB、OC、OP所在直线为
轴,
轴,
轴,建立空间直角坐标系O
,
则![]()
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,由题意得,
因
,因此平面BOE的法向量为
,
得
,又直线
不在平面
内,因此有
平面![]()