如圖,三棱錐A-BCD中,AB⊥平面BCD,BC=DC=1,∠BCD=90°,E,F(xiàn)分別是AC,AD上的動點,且EF∥平面BCD,二面角B-CD-A為60°.
(1)求證:EF⊥平面ABC;k*s*5*u
(2)若BE⊥AC,求直線BF與平面ACD所成角的余弦值.
分析:(1)根據(jù)線面平行的性質(zhì)定理得到線與線平行,根據(jù)線面垂直得到線與線垂直,這兩個條件得到要證的結(jié)論.
(2)要求線與面所成的角,EF為BF在面ACD上的射影,∠BFE為BF與平面ACD所成角的平面角,把角放到一個可解的三角形中,根據(jù)三角函數(shù)的定義得到結(jié)果.
解答:解:(1)證明:
| EF∥平面BCD | 平面ACD∩平面BCD=CD | EF?平面ACD |
| |
?EF∥CD | AB⊥平面BCD ∴ AB⊥CD | BC⊥CD | BC∩AB=B |
| |
?CD⊥平面ABC所以EF⊥平面ABC.
(2)由(1)可得EF⊥BE,
?BE⊥平面ACD.
∴EF為BF在面ACD上的射影,∠BFE為BF與平面ACD所成角的平面角.
又∵CD⊥面ABC,所以二面角B-CD-A的平面角為∠ACB=60°
∵
BC=CD=1, ∴ BE=,CE=,AB=,AC=2∵EF∥CD,∴
=,
∴
EF=,BF=,cos∠BFE==即直線BF與平面ACD所成角的余弦值為
.
點評:本題考查直線與平面所成的角,直線與平面的位置關(guān)系,本題解題的關(guān)鍵是求角時包括三個環(huán)節(jié),做出,證出和求出.