解答题如图,矩形ABCD和梯形BEFC所在平面互相垂直,BE∥CF,∠BCF=∠CEF

发布时间:2020-07-09 09:47:07

解答题如图,矩形ABCD和梯形BEFC所在平面互相垂直,BE∥CF,∠BCF=∠CEF=,AD=,EF=2.
(1)证明:AE∥平面DCF;
(2)当AB的长为何值时,二面角A-EF-C为;
(3)在(2)的条件下,求几何体ABE-DCF的体积.

网友回答

(1)证明:过点E作EG⊥CF交CF于G,连接DG,
可得四边形BCGE为矩形,又ABCD为矩形
所以AD∥EG且AD=EG,从而四边形ADGE为平行四边形
故AE∥DG
因为AE?平面DCF,DG?平面DCF
所以AE∥平面DCF
(2)解:∵平面ABCD⊥平面BEFC,AB⊥BC,∴AB⊥平面BEFC
过点B作BH⊥FE交FE的延长线于H,连接AH,∴AH⊥FE.
故∠AHB是二面角A-EF-C的平面角.????????????????????????
在Rt△EFG中,因为EG=AD=,EF=2,所以∠CFE=60°,GF=1.
∵∠CEF=,∴CF=4,∴BE=GC=3
∴BH=BCsin∠BEH=
∴AB=BHtan∠AHB==
∴当AB的长为时,二面角A-EF-C为.?????????????????????
(3)解:连接AF,FB,则几何体ABE-DCF的体积为V=VF-ABE+VF-ABCD=+=.解析分析:(1)过点E作EG⊥CF交CF于G,连接DG,证明四边形ADGE为平行四边形,可得AE∥DG,结合线面平行的判定定理,即可得到AE∥平面DCF;(2)过点B作BH⊥FE交FE的延长线于H,连接AH,证明∠AHB是二面角A-EF-C的平面角,求得BH=BCsin∠BEH=,即可求得AB的长;???????????(3)连接AF,FB,则几何体ABE-DCF的体积为V=VF-ABE+VF-ABCD,由此可得结论.点评:本题考查空间直线、平面位置关系的判断,二面角大小求解,考查几何体体积的计算,属于中档题.
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