如图,正方形ADEF与梯形ABCD所在的平面互相垂直,AD⊥CD,AB∥CD,AB=AD=2,CD=4.
(Ⅰ)求异面直线DE与BC的距离;
(Ⅱ)求二面角B-EC-D的正切值.
网友回答
解:(Ⅰ)∵正方形ADEF与梯形ABCD所在的平面互相垂直,AD⊥CD,平面ADEF∩平面ABCD=AD
∴CD⊥DE
∵DE⊥AD,CD∩AD=D
∴DE⊥平面ABCD
∴BD?平面ABCD
∴BD⊥DE
∵AD⊥CD,AB∥CD,AB=AD=2,∴DB=BC=2
∵CD=4,∴DB2+BC2=DC2
∴DB⊥BC
∴DB是异面直线DE与BC的公垂线段,距离为2;
(Ⅱ)设CD的中点为M,连接BM,则BM⊥CD
由(Ⅰ)可得DE⊥BM
∵DE∩CD=D
∴BM⊥平面BCD
过M作MN⊥EC于N,连接BN,则BN⊥EC
∵∠BMN为二面角B-EC-D的平面角
∵MN=
∴在直角△BMN中,tan∠BMN==.
解析分析:(Ⅰ)利用线面垂直,证明BD⊥DE,利用勾股定理证明DB⊥BC,从而DB是异面直线DE与BC的公垂线段;(Ⅱ)设CD的中点为M,连接BM,过M作MN⊥EC于N,连接BN,可得∠BMN为二面角B-EC-D的平面角,在直角△BMN中,可求二面角B-EC-D的正切值.
点评:本题考查异面直线间的距离,考查面面角,正确找出异面直线DE与BC的公垂线段,作出面面角是解题的关键.