如圖多面體,它的正視圖為直角三角形,側(cè)視圖為矩形,俯視圖為直角梯形(尺寸如圖所示).
(Ⅰ)求證:AE平面DCF;
(Ⅱ)當(dāng)AB的長為何值時(shí),二面角A-EF-C的大小為60°?
(Ⅰ)證明:由三視圖可知:△ABE與△DCF皆為直角三角形,且AB⊥BE,DC⊥CF,
側(cè)面矩形ABCD⊥底面直角梯形BEFC,且BC=
3
,EF=2,∠CEF=90°.
由以上可得:ABCD,BECF.
又AB?平面DCF,DC?平面DCF,∴AB平面DCF;
同理可證BE平面DCF.
又AB∩BE=B,∴平面ABE平面DCF.
∴AE平面DCF.
(Ⅱ)如圖所示:
當(dāng)AB=DC=6時(shí),二面角A-EF-C的大小為60°.下面給出證明:
過點(diǎn)E作EM⊥CF,垂足為M,則EMBC,又BECM,
∴四邊形BCME為矩形,∴EM=
3

在Rt△EFM中,sin∠EFM=
EM
EF
=
3
2
,∴∠EFM=60°.
∴∠FEM=30°.
∵∠FEC=90°,∴∠CEM=60°,F(xiàn)E⊥CE.
在Rt△CEM中,CE=
ME
cos60°
=2
3

∵DC⊥BC,平面ABCD⊥平面BCFE,
∴DC⊥平面BCFE,∴DC⊥EF.
又∵DC∩CE=C,∴FE⊥平面DCE,∴FE⊥DE,
∴∠DCE是二面角A-EF-C的平面角,其大小為60°.
在Rt△DCE中,DC=CEtan60°=6=AB.
故當(dāng)AB的長6時(shí),二面角A-EF-C的大小為60°.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

已知,如圖四棱錐P-ABCD中,底面ABCD是平行四邊形,PG⊥平面ABCD,垂足為G,G在線段AD上,且PG=4,AG=
1
3
GD
,BG⊥GC,BG=GC=2,E是BC的中點(diǎn).
(1)求異面直線GE與PC所成角的余弦值;
(2)求DG與平面PBG所成角的大。

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

如圖,已知平行六面體ABCD-A1B1C1D1的底面為正方形,O1,O分別為上、下底面中心,且A1在底面ABCD上的射影為O.
(1)求證:平面O1DC⊥平面ABCD;
(2)若點(diǎn)E、F分別在棱AA1、BC上,且AE=2EA1,問F在何處時(shí),EF⊥AD?
(3)若∠A1AB=60°,求二面角C-AA1-B的正切值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

如圖,在底面是直角梯形的四棱錐P-ABCD中,ADBC,∠ABC=90°,PA⊥平面ABCD,PA=4.AD=2,AB=2
3
,BC=6.
(Ⅰ)求證:BD⊥平面PAC;
(Ⅱ)求二面角A-PC-D的余弦值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

如圖:在二面角α-l-β中,A、B∈α,C、D∈l,ABCD為矩形,p∈β,PA⊥α,且PA=AD,M、N依次是AB、PC的中點(diǎn),
(1)求二面角α-l-β的大小
(2)求證:MN⊥AB
(3)求異面直線PA和MN所成角的大小.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

如圖,在三棱錐P-ABC中,底面△ABC為等邊三角形,∠APC=90°,AC=2PA=4,且平面PAC⊥平面ABC.
(1)求三棱錐P-ABC的體積;
(2)求二面角B-AP-C的余弦值;
(3)判斷在線段AC上是否存在點(diǎn)Q,使得△PQB為直角三角形?若存在,找出所有符合要求的點(diǎn)Q,并求
AQ
QC
的值;若不存在,說明理由.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

四棱錐P-ABCD的底面為菱形,且∠ABC=120°,PA⊥底面ABCD,AB=1,PA=
6
,
E為PC的中點(diǎn).
(1)求二面角E-AD-C的正切值;
(2)在線段PC上是否存在一點(diǎn)M,使PC⊥平面MBD成立?若存在,求出MC的長;若不存在,請(qǐng)說明理由.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

如圖,在五面體P-ABCD中,底面ABCD是平行四邊形,∠BAD=60°,AB=4,AD=2,PB=
15
,PD=
3

(1)求證:BD⊥平面PAD;
(2)若PD與底面ABCD成60°的角,試求二面角P-BC-A的大。

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

如圖,在一個(gè)60°的二面角的棱上,有兩個(gè)點(diǎn)A、B,AC、BD分別是在這個(gè)二面角的兩個(gè)半平面內(nèi)垂直于AB的線段,且AB=4cm,AC=6cm,BD=8cm,則CD的長為______.

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