如图,在多面体ABCDE中,四边形ABCD是正方形,AE⊥平面CDE,垂足为E,AE=3,CE=9,(1)求证:平面ABCD⊥平面ADE;(2)求二面角C-BD-E的

发布时间:2020-08-04 18:15:15

如图,在多面体ABCDE中,四边形ABCD是正方形,AE⊥平面CDE,垂足为E,AE=3,CE=9,
(1)求证:平面ABCD⊥平面ADE;
(2)求二面角C-BD-E的平面角的余弦值.

网友回答

(1)证明:∵AE⊥平面CDE,∴AE⊥CD
在正方形ABCD中,CD⊥AD
∵AD∩AE=A
∴CD⊥平面ADE
∵CD?平面ABCD
∴平面ABCD⊥平面ADE;
(2)解:∵CD⊥平面ADE,DE?平面ADE
∴CD⊥DE
又CE=9
设正方形ABCD的长为x
在直角△CDE中,DE2=CE2-CD2=81-x2
在直角△ADE中,DE2=AD2-AE2=x2-9
∴81-x2=x2-9

∴DE=6
过点E作EF⊥AD于点F,过F作FH⊥BD于H,连接EH
∴∠FHE为二面角C-BD-E的平面角的补角
在直角△ADE中,
∵AD?EF=AE?DE,∴,
∴,∴

在直角△DFH中,,

∴二面角C-BD-E的平面角的余弦值为
解析分析:(1)证明平面ABCD⊥平面ADE,根据面面垂直的判定定理,只需在平面ABCD中找出平面ADE的一条垂线即可;(2)过点E作EF⊥AD于点F,过F作FH⊥BD于H,连接EH,则∠FHE为二面角C-BD-E的平面角的补角,先求∠FHE的正弦,进而可得二面角C-BD-E的平面角的余弦值.

点评:本题以多面体为载体,考查面面垂直的判定,考查面面角,解题的关键是正确运用面面垂直的判定定理,正确作出面面角.
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