5.正△ABC的边长为4,CD是AB边上的高,E、F分别是AC和BC边的中点,现将△ABC沿CD翻折成直二面角A―DC―B。
(1)试判断直线AB与平面DEF的位置关系,并说明理由;
(2)求二面角E―DF―C的余弦值;
参 考 答 案:
1解:(Ⅰ)∵AD=2AB=2,E是AD的中点,
∴△BAE,△CDE是等腰直角三角形,
易知,∠BEC=90°,即BE⊥EC
又∵平面D′EC⊥平面BEC,面D′EC∩面BEC=EC,
∴BE⊥面D′EC,又CD′面D′EC,∴BE⊥CD′
(Ⅱ)法一:设M是线段EC的中点,过M作MF⊥BC
垂足为F,连接D′M,D′F,则D′M⊥EC
∵平面D′EC⊥平面BEC,∴D′M⊥平面EBC,
∴MF是D′F在平面BEC上的射影,
由三垂线定理得:D′F⊥BC,
∴∠D′FM是二面D′―BC―E的平面角.
在Rt△D′MF中,。
∴,
即二面角D′―BC―E的正切值为.
法二:如图,以EB,EC为x轴,y轴,过E垂直于平面BEC的射线为z轴,建立空间直角坐标系,则
设平面BEC的法向量为;平面D′BC的法向量为
由.取
∴。
∴二面角D′―BC―E的的正切值为.
- 答案