如图,四棱锥E-ABCD中,底面ABCD为正方形,EC⊥平面ABCD,AB=,CE=1,G为AC与BD交点,F为EG中点,
(Ⅰ)求证:CF⊥平面BDE;
(Ⅱ)求二面角A-BE-D的大小.
网友回答
解:(Ⅰ)证明:∵ABCD为正方形,,
∴AC=2,AC⊥BD,则CG=1=EC,
∵又F为EG中点,∴CF⊥EG.
∵EG⊥面ABCD,AC∩BD=G,BD⊥平面ECF,
∴CF⊥BDBD∩EG=G,∴CF⊥平面BDE (6分)
(Ⅱ)建立如图所示的空间直角坐标系C(0,0,0),,[,,E(0,0,1)
由(Ⅰ)知,为平面BDE的一个法向量 (9分)
设平面ABE的法向量n=(x,y,z),
则即
∴∴(11分)
从而∴二面角A-BE-D的大小为.(13分)
解析分析:(Ⅰ)先用BD垂直于平面ACE证出CF⊥BD,在直角三角形ECG中证明CF⊥EG,即可由线面垂直的判定定理证明CF⊥平面BDE;(Ⅱ)本题作二面角的平面角不易作出,但图形的结构易于建立空间坐标系,故建立如图的空间坐标系,求出两个平面的法向量由数量积公式求解二面角即可
点评:本题考查用空间向量求平面间的夹角,求解本题的关键是建立空间坐标系,将两个平面的法向量求出,用数量积公式求解即可,空间向量求二面角其优势比较明显,建 系设标用公式,思路简单便于操作,比用几何法又要作图还要证明,思维量小了很多,但同时也可以发现用向量法做题,运算量偏大.