如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,AD=DC=CB=a,.∠ABC=60°,平面ACFE⊥平面ABCD,四边形ACFE是矩形,AE=a,点M在线段EF上..
(Ⅰ)求证:BC⊥平面ACFE;.
(Ⅱ)求二面角B-EF-D的平面角的余弦值.
网友回答
解(Ⅰ)在梯形ABCD中,∵AB∥CD,AD=DC=CB=a,∠ABC=60°
∴四边形ABCD是等腰梯形,
且∠DCA=∠DAC=30°,∠DCB=120°
∴∠ACB=∠DCB-∠DCA=90°∴AC⊥BC(3分)
又∵平面ACFE⊥平面ABCD,交线为AC,
∴BC⊥平面ACFE(5分)
(Ⅱ)取EF中点G,EB中点H,连接DG,GH,DH∵DE=DF,
∴DG⊥EF∵BC⊥平面ACFE∴BC⊥EF
又∵EF⊥FC,∴EF⊥FB,
又∵GH∥FB,
∴EF⊥GH
∴BE2=DE2+DB2∴∠DGH是二面角B-EF-D的平面角.(8分)
在△BDE中,∴∠EDB=90°,
∴.(9分)
又.(10分)
即二面角B-EF-D的平面角的余弦值为
解析分析:(Ⅰ)欲证BC⊥平面ACFE,可根据面面垂直的性质定理进行证明,而AC⊥BC,平面ACFE⊥平面ABCD,交线为AC,满足面面垂直的性质定理;(Ⅱ)取EF中点G,EB中点H,连接DG,GH,DH,根据二面角的平面角的定义可知∠DGH是二面角B-EF-D的平面角,在△DGH中,利用余弦定理即可求出二面角B-EF-D的平面角的余弦值.
点评:本题主要考查了直线与平面垂直的判定,以及与二面角有关的立体几何综合题,考查学生空间想象能力,逻辑思维能力,是中档题.