已知AB⊥平面ACD,DE⊥平面ACD,△ACD为等边三角形,AB=1,AD=2,F为CD的中点且AF∥平面BCE.(I)?求线段DE的长;(II)?求直线BF和平面

发布时间:2020-07-31 19:45:07

已知AB⊥平面ACD,DE⊥平面ACD,△ACD为等边三角形,AB=1,AD=2,F为CD的中点且AF∥平面BCE.
(I)?求线段DE的长;
(II)?求直线BF和平面BCE所成角的正切值.

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解:(I)?取CE的中点G,连FG、BG.
∵F为CD的中点,
∴GF∥DE且GF=DE.
∵AB⊥平面ACD,DE⊥平面ACD,
∴AB∥DE,∴GF∥AB,
∴A,B,G,F四点共面.
又AF∥平面BCE,面ABGF∩面BCE=BG,
∴AF∥BG,∴四边形GFAB为平行四边形,
∴GF=AB.
∴DE=2AB=2.
(II)∵△ACD为等边三角形,F为CD的中点,∴AF⊥CD.
∵DE⊥平面ACD,AF?平面ACD,∴DE⊥AF.
又CD∩DE=D,故AF⊥平面CDE.
∵BG∥AF,∴BG⊥平面CDE.
∵BG?平面BCE,
∴平面BCE⊥平面CDE
在平面CDE内,过F作FH⊥CE于H,连BH.
∵平面BCE⊥平面CDE,∴FH⊥平面BCE.
∴∠FBH为BF和平面BCE所成的角.
在直角△BFH中,.,,
∴.
∴直线BF和平面BCE所成角的正切值为.
解析分析:(I)取CE的中点G,连FG、BG.先利用平行公理和平面基本性质公里证明A,B,G,F四点共面.再利用线面平行的性质定理证明四边形GFAB为平行四边形,最后证得DE=2AB=2;(II)先利用面面垂直的判定定理,由BG⊥平面CDE,证明平面BCE⊥平面CDE,再由面面垂直的性质定理,过F作FH⊥CE于H,连BH,则∠FBH为BF和平面BCE所成的角,最后在直角三角形BFH中计算此角即可

点评:本题主要考查了线面垂直的判定和性质定理,面面垂直的判定和性质定理,平面的基本性质公理及平行公理,直线与平面所成的角的作法、证法、求法,将空间问题转化为平面问题的思想方法
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