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:精英家教網(wǎng)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⊥EF
BE⊥AC
AC∩EF=E
?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=
3
2
,CE=
1
2
,AB=
3
,AC=2

∵EF∥CD,∴
AE
AC
=
EF
CD
,
EF=
3
4
,BF=
21
4
,cos∠BFE=
EF
BF
=
21
7

即直線BF與平面ACD所成角的余弦值為
21
7
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.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,三棱錐A-BCD中,AB⊥底面BCD,BC⊥CD,且AB=BC=1,CD=2,點E為CD的中點,則AE的長為( 。
A、
2
B、
3
C、2
D、
5

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

如圖,三棱錐A-BCD,BC=3,BD=4,CD=5,AD⊥BC,E,F(xiàn)分別是棱AB,CD的中點,連接CE,G為CE上一點.
(1)GF∥平面ABD,求
CGGE
的值;
(2)求證:DE⊥BC.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

如圖,三棱錐A-BCD的底面是等腰直角三角形,AB⊥平面BCD,AB=BC=BD=2,E是棱CD上的任意一點,F(xiàn)、G分別是AC、BC的中點,則在下面的命題中:①平面ABE⊥平面BCD;②平面EFG∥平面ABD;③四面體FECG的體積最大值是
1
3
,真命題的個數(shù)是( 。

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(2009•濱州一模)如圖,三棱錐A-BCD中,AD、BC、CD兩兩互相垂直,且AB=13,BC=3,CD=4,M、N分別為AB、AC的中點.
(1)求證:BC∥平面MND;
(2)求證:平面MND⊥平面ACD;
(3)求三棱錐A-MND的體積.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,三棱錐A-BCD是正三棱錐,O為底面BCD的中心,以O(shè)為坐標(biāo)原點,分別以O(shè)D、OA為y、z軸建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系O-xyz,若|
OA
|=|
BC
|=12
,則線段AC的中點坐標(biāo)是
 

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