如图,在多面体ABCDE中,CD⊥平面ABC,BE⊥平面ABC,且AC=BC=CD=1,.(1)求直线AD与平面ABC所成角的大小;(2)求证:AC⊥平面BCDE;(

发布时间:2020-08-01 02:56:46

如图,在多面体ABCDE中,CD⊥平面ABC,BE⊥平面ABC,且AC=BC=CD=1,.
(1)求直线AD与平面ABC所成角的大小;
(2)求证:AC⊥平面BCDE;
(3)在AB上是否存在点F,使CF⊥AE?若存在,说明F点的位置,并证明;若不存在,说明理由.

网友回答

解:∵AC=BC=1,,∴AC⊥BC,
又由CD⊥平面ABC,可得CA,CB,CD两两垂直
以C为坐标原点,以CA,CB,CD分别为X,Y,Z轴正方向建立空间坐标系
则C(0,0,0),A(1,0,0),B(0,1,0),D(0,0,1),
(1)则=(-1,0,1),易得=(0,0,1)为平面ABC的一个法向量
设直线AD与平面ABC所成角为θ
则sinθ==
故θ=45°
故直线AD与平面ABC所成角为45;
(2)由已知CD⊥平面ABC,
∴CD⊥AC,又由AC=BC=1,,∴AC⊥BC,
又∵AC∩BC=C
故AC⊥平面BCDE;
(3)取AB的中点F,即为所求,
连接CF,
由AC=BC,∴CF⊥AB
又∵BE⊥平面ABC,∴BE⊥CF
又∵AB∩BE=B
∴CF⊥平面ABE
又∵AE?平面ABE
∴CF⊥AE
解析分析:(1)以C为坐标原点,以CA,CB,CD分别为X,Y,Z轴正方向建立空间坐标系,分别求出几何体中各顶点的坐标,进而求出直线AD的方向向量与平面ABC的法向量,代入向量夹角公式,即可求出直线AD与平面ABC所成角的大小;(2)由已知中AC=BC=1,.由勾股定理易得AC⊥BC.又由CD⊥平面ABC,结合线面垂直的性质得到DC⊥AC,结合线面垂直的判定定理,即可得到AC⊥平面BCDE;(3)在取AB的中点F,连接CF,根据等腰三角形“三线合一”的性质及BE⊥平面ABC,结合线面垂直的判定及性质,易得到CF⊥平面ABE,再由线面垂直的性质即可得到
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