(2012•包头一模)如图,四边形DCBE为直角梯形,∠DCB=90°,DE∥CB,DE=1,BC=2,又AC=1,∠A

(2012•包头一模)如图,四边形DCBE为直角梯形,∠DCB=90°,DE∥CB,DE=1,BC=2,又AC=1,∠ACB=120°,CD⊥AB,直线AE与直线CD所成角为60°.
(Ⅰ)求证:平面ACD⊥平面ABC;
(Ⅱ)求BE与平面ACE所成角的正弦值.
八神换日 1年前 已收到1个回答 举报

夏可可1 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)证明CD⊥平面ABC,利用面面垂直的判定,可证平面ACD⊥平面ABC;(Ⅱ)建立空间直角坐标系,用坐标表示点与向量,由直线AE与直线CD所成角为60°,确定BE的坐标,求出平面ACE的一个法向量n=(3,3,−3),利用向量的夹角公式,可求BE与平面ACE所成角的正弦值.

(Ⅰ)证明:∵CD⊥AB,CD⊥CB,AB∩BC=B
∴CD⊥平面ABC
∵CD⊂平面ACD
∴平面ACD⊥平面ABC;
(Ⅱ)在平面ACB内,过C作CF⊥CB,以C为原点,以CF,CB,CD所在射线为x,y,z的正半轴建立空间直角坐标系C-xyz(如图)

由题意,设CD=a(a>0),则D(0,0,a),E(0,1,a),B(0,2,0),A(

3
2,−
1
2,0)


AE=(−

3
2,
3
2,a),

CD=(0,0,a)
由直线AE与直线CD所成角为60°,得

AE•

CD=|

AE||

CD|cos60°,即a2=
a
2
a2+3,解得a=1.


CE=(0,1,1),

CA=(

3
2,−
1
2,0),

BE=(0,−1,1),
设平面ACE的一个法向量为

n=(x,y,z),则



n•

CA=0


n•

CE=0,




3
2x−
1
2y=0
y+z=0,取x=
3,则y=3,z=-3,得

n=(
3,3,−3),
设BE与平面ACE所成角为θ,则sinθ=
|

BE•

n|
|

BE||

n|=

42
7,于是BE与平面ACE所成角的正弦值为

42
7.

点评:
本题考点: 用空间向量求直线与平面的夹角;平面与平面垂直的判定;直线与平面所成的角.

考点点评: 本题考查面面垂直,考查线面角,考查利用空间向量解决立体几何问题,解题的关键是掌握面面垂直的判定方法,正确确定向量的坐标,属于中档题.

1年前

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