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如图所示,直角梯形ACDE与等腰直角△ABC所在平面互相垂直,F为BC的中点,∠...

如图所示,直角梯形ACDE与等腰直角△ABC所在平面互相垂直,F为BC的中点,∠BAC=∠ACD=90°,AE∥CD,DC=AC=2AE=2.
(I)求证:AF∥平面BDE;
(Ⅱ)求二面角B-DE-C的余弦值.

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(I)取BD的中点P,连接EP,FP,则PF,由,知四边形AFPE是平行四边形,由此能够证明AF∥面BDE. (Ⅱ)以CA,CD所在直线分别作为x轴,z轴,以过C点和AB平行的直线作为y轴,建立空间直角坐标系,由DC=AC=2AE=2,得A(2,0,0),B(2,2,0),E(2,0,1),D(0,0,2),则,,,由面ACDE⊥面ABC,面ACDE∩面ABC=AC,AB⊥AC,知是平面CDE的一个法向量,由面BDE的一个法向量,能求出二面角B-DE-C的余弦值. 【解析】 (I)取BD的中点P,连接EP,FP,则PF,∵,∴EAPF, ∴四边形AFPE是平行四边形,∴AF∥EP, 又∵EP⊂面BDE,AF⊄平面BDE, ∴AF∥面BDE. (Ⅱ)以CA,CD所在直线分别作为x轴,z轴,以过C点和AB平行的直线作为y轴,建立如图所示的空间直角坐标系, 由DC=AC=2AE=2,得A(2,0,0),B(2,2,0),E(2,0,1),D(0,0,2), 则,, ∵面ACDE⊥面ABC,面ACDE∩面ABC=AC, AB⊥AC,∴AB⊥面ACDE, ∴是平面CDE的一个法向量, 设面BDE的一个法向量=(x,y,z),则, ∴,即, 整理,得, 令y=1,则z=2,x=1,∴是平面CDE的一个法向量, 故===, 由图形知二面角B-DE-C的平面角, 所以二面角B-DE-C的余弦值为.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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