问题:

求解一道空间向量急!天津2010文科数学第19题的图图片粘不过来了如图,在五面体中,四边形是正方形,⊥平面,∥,=1,,∠=∠=45°.(Ⅰ)求异面直线与所成角的余弦值;(Ⅱ)证明⊥平面;(

更新时间:2024-04-20 08:25:34

问题描述:

求解一道空间向量急!天津2010文科数学第19题的图图片粘不过来了

如图,在五面体中,四边形是正方形,⊥平面,∥,=1,,∠=∠=45°.

(Ⅰ)求异面直线与所成角的余弦值;

(Ⅱ)证明⊥平面;

(Ⅲ)求二面角的正切值.

第三小题用空间向量怎么解?我接出来一个面地法向量为(0,0,0)做了好久仍旧不对急啊!

宁静回答:

  (1)

  ∵四边形ADEF是正方形,

  ∴FA//ED

  ∴∠CED为异面直线CE与AF所成的角.

  ∵FA⊥平面ABCD,

  ∴FA⊥CD.故ED⊥CD.

  在Rt△CDE中,CD=1,ED=2根号2,CE=根号(CD^2+ED^2)=3

  故COS∠CED=ED/CE=2根号2/3

  ∴异面直线CE和AF所成角的余弦值为2根号2/3

  (2)

  (Ⅱ)证明:过点B作BG//CD,交AD于点G,

  则∠BGA=∠CDA=45°.

  由∠BAD=45°,可得BG⊥AB,

  从而CD⊥AB.

  又CD⊥FA,FA∩AB=A,

  所以CD⊥平面ABF.

  (3)

  由(2)及已知,可得AG=根号2,

  即G为AD的中点.

  取EF的中点N,连接GN,则GN⊥EF

  ∵BC//AD

  ∴BC//EF.

  过点N作NM⊥EF,交BC于M,则∠GNM为二面角B-EF-A的平面角.

  连接GM,可得AD⊥平面GNM

  故AD⊥GM.从而BC⊥GM.

  由已知,可得GM=根号2/2.

  由NG//FA,FA⊥GM,得NG⊥GM.

  在Rt△NGM中,tan∠GNM=GM/NG=1/4

  ∴二面角B-EF-A的正切值为1/4

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