已知平行四边形ABCD中,AB=6,AD=10,BD=8,E是线段AD的中点.沿BD将△BCD翻折到△BC'D,使得平面BC'D⊥平面ABD.
(Ⅰ)求直线BD与平面BEC'所成角的正弦值;
(Ⅱ)求二面角D-BE-C'的余弦值.
网友回答
解:(Ⅰ)平行四边形ABCD中,AB=6,AD=10,BD=8,
沿直线BD将△BCD翻折成△BC'D
可知CD=6,BC’=BC=10,BD=8,
即BC'2=C'D2+BD2,故CD⊥BD,C'D⊥BD.
∵平面BC'D⊥平面ABD,平面BC'D∩平面ABD=BD,C'D?平面BC'D,
∴C'D⊥平面ABD.??????????????…(4分)
如图,以D为原点,建立空间直角坐标系D-xyz.
则D(0,0,0),A(8,6,0),B(8,0,0),C'(0,0,6).
∵E是线段AD的中点,∴E(4,3,0),.
在平面BEC'中,,,
设平面BEC'法向量为,
∴,即,
令x=3,得y=4,z=4,故.
设直线BD与平面BEC'所成角为θ,则.
∴直线BD与平面BEC'所成角的正弦值为.?????…(9分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知平面BEC'的法向量为,而平面DBE的法向量为,
∴,
因为二面角D-BE-C'为锐角,
所以二面角D-BE-C'的余弦值为.?…(12分)
解析分析:(Ⅰ)先证明C'D⊥平面ABD,以D为原点,建立空间直角坐标系D-xyz.推出点D、A、B、C'的坐标,求出,通过求出平面BEC'法向量为,利用求直线BD与平面BEC'所成角的正弦值;(Ⅱ)利用(Ⅰ)平面BEC'法向量为,以及平面DBE的法向量,通过,求二面角D-BE-C'的余弦值.
点评:本题是中档题,考查直线与平面所成的角的求法,二面角的求法,正确建立空间直角坐标系求出平面的法向量是解题的关键,考查计算能力,空间想象能力.