作业帮 > 数学 > 作业

如图,矩形ABCD和梯形BEFC所在平面互相垂直,∠BCF=∠CEF=90°,AD=3,EF=2.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/04 13:32:23
如图,矩形ABCD和梯形BEFC所在平面互相垂直,∠BCF=∠CEF=90°,AD=
3
,EF=2
(Ⅰ)证明:过点E作EG⊥CF并CF于G,连接DG,可得四边形BCGE为矩形.又ABCD为矩形,
所以AD⊥∥EG,从而四边形ADGE为平行四边形,故AE∥DG.
因为AE⊄平面DCF,DG⊂平面DCF,所以AE∥平面DCF.

(Ⅱ)过点B作BH⊥EF交FE的延长线于H,连接AH.
由平面ABCD⊥平面BEFG,AB⊥BC,得
AB⊥平面BEFC,
从而AH⊥EF,
所以∠AHB为二面角A-EF-C的平面角.
在Rt△EFG中,因为EG=AD=
3,EF=2,所以∠CFE=60°,FG=1.
又因为CE⊥EF,所以CF=4,
从而BE=CG=3.
于是BH=BE•sin∠BEH=
3
3
2.
因为AB=BH•tan∠AHB,
所以当AB=
9
2时,二面角A-EF-G的大小为60°.
【考点】空间点、线、面位置关系,空间向量与立体几何.
【点评】由于理科有空间向量的知识,在解决立体几何试题时就有两套根据可以使用,这为考生选择解题方案提供了方便,但使用空间向量的方法解决立体几何问题也有其相对的缺陷,那就是空间向量的运算问题,空间向量有三个分坐标,在进行运算时极易出现错误,而且空间向量方法证明平行和垂直问题的优势并不明显,所以在复习立体几何时,不要纯粹以空间向量为解题的工具,要注意综合几何法的应用.