如图,在矩形ABCD中,AB=2,AD=1,E为CD的中点,将△ADE沿AE折起,使平面ADE⊥平面ABCE,得到几何体D-ABCE.
(1)求证:BE⊥平面ADE;
(2)求BD和平面CDE所成的角的正弦值.
网友回答
证明:(1)∵在矩形ABCD中,AB=2,AD=1,E为CD的中点,∴∠AED=45°,
同理∠CEB=45°,于是∠AEB=90°,∴BE⊥AE.
∵平面ADE⊥平面ABCE,平面ADE∩平面ABCE=AE,
∴BE⊥平面ADE.
(2)在平面CDE内,过C作CE的垂线,与过D作CE的平行线交于F,
∵BC⊥EC,CF∩BC=C,∴EC⊥平面BCF.
再过B作BG⊥CF于G,可得EC⊥BG.
连接DG,可得BG⊥平面CDE;?
∴∠BDG为BD和平面CDE所成的角.
过D作DH⊥AE交AE于点H,连接CH,BH.
在△DHC中,△DHB中,可得,又DE=EC=1,因此∠DCE=∠CDF=30°,
∵CF⊥DF,∴.
由题意得,∴,
因此,
∴BD和平面CDE所成的角的正弦值为.
解析分析:(1)由题意可得BE⊥AE,又平面ADE⊥平面ABCE,平面ADE∩平面ABCE=AE,利用面面垂直的性质定理即可证明BE⊥平面ADE.(2)在平面CDE内,过C作CE的垂线,与过D作CE的平行线交于F,由BC⊥EC,CF∩BC=C,可得EC⊥平面BCF.再过B作BG⊥CF于G,可得EC⊥BG.连接DG,可得BG⊥平面CDE;故∠BDG为BD和平面CDE所成的角.利用直角三角形的边角关系求出BG,BD即可.
点评:熟练掌握线面、面面垂直的判定与性质定理、线面角的定义、直角三角形的边角关系是解题的关键.