又平面ABC⊥平面BCDE,从而AC⊥平面BCDE.
(2)在直角梯形BCDE中,由BD=BC=2,DC=2,得BD⊥BC. 又平面ABC⊥平面BCDE,所以BD⊥平面ABC.
作EF∥BD,与CB的延长线交于点F,连接AF,则EF⊥平面ABC. 所以∠EAF是直线AE与平面ABC所成的角.
π22
在Rt△BEF中,由EB=1,∠EBF=,得EF=,BF=;
42232
在Rt△ACF中,由AC=2,CF=,
2得AF=
26. 2
226,AF=, 22
在Rt△AEF中,由EF=得tan∠EAF=
13
. 13
所以,直线AE与平面ABC所成的角的正切值是13. 13
4-1答案
1B 2.
2?73.. 4. 5 835试题解析:(1)设E为BC的中点,由题意得A1E?平面ABC,∴A1E?AE,∵
AB?AC,
∴AE?BC,故AE?平面A1BC,由D,E分别B1C1,BC的中点,得DE//B1B且
DE?B1B,从而DE//A1A,∴四边形A1AED为平行四边形,故A1D//AE,又∵AE?
平面A(2)作A1F?BD,且A1F?BD?F,连结B1F, 1BC1,∴A1D?平面A1BC1;
?由AE?EB?2,?A1B?A1A?4,由A1D?B1D, 1EA??A1EB?90,得AA1B?B1B,得?A1DB??B1DB,由AF?BD,得B1F?BD,因此?A1FB1为二面角 1A1?BD?B1的平面角,由A1D?2,A1B?4,?DA1B?90?,得BD?32,
A1F?B1F?41,由余弦定理得,cos?A1FB1??. 38
6(I)证法一:连接DG,CD,设CD?GF?O,连接OH, 在三棱台DEF?ABC中,
AB?2DE,G为AC的中点
可得DF//GC,DF?GC 所以四边形DFCG为平行四边形 则O为CD的中点 又H为BC的中点 所以OH//BD
又OH?平面FGH, BD??平面FGH, 所以BD//平面FGH.
7解:(Ⅰ)证明:连接DG,DC,设DC与GF交于点T. 在三棱台DEF?ABC中,AB?2DE,则AC?2DF, 而G是AC的中点,DF//AC,则DF//GC,
所以四边形DGCF是平行四边形,T是DC的中点,DG//FC. 又在?BDC,H是BC的中点,则TH//DB,
又BD?平面FGH,TH?平面FGH,故BD//平面FGH;
?(Ⅱ)由CF?平面ABC,可得DG?平面ABC而AB?BC,?BAC?45, z 则GB?AC,于是GB,GA,GC两两垂直,
D 以点G为坐标原点,GA,GB,GC所在的直线 分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,
设AB?2,则DE?CF?1,AC?22,AG?2, x A E F G H B y 22B(0,2,0),C(?2,0,0),F(?2,0,1),H(,?,0), 22C ??则平面ACFD的一个法向量为n1?(0,1,0),
????????22????n?GH?0x2?y2?0?2?设平面FGH的法向量为n2?(x2,y2,z2),则???,即?2, ?????2???2x?z?0?n2?GF?0?22???取x2?1,则y2?1,z2?2,n2?(1,1,2),
?????cos?n1,n2??8.
11?,故平面FGH与平面ACFD所成角(锐角)的大小为60?. 1?1?22