EFAO为平行四边形,则AFOE,而AF面BDE,OE面BDE,(3分)AF面BDE(2)解:ABCD是正方形ABCDEDC为异面直线AB与DE所成的角或其补角…………………………(5分)又BDAC又面ABCD面ACEF,且面ABCD面ACEFACBD面ACEF,又OE面ACEF,BDOE
而由EC1,OCOA1,ECA60
OE1,又OD1,则EDOE2OD22
又CD2CE1CosEDC
221222
34
异面直线AB与DE所成的角的余弦值为
3……………………………(8分)4
E为棱AB的中点.20.如图2,已知正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为2,点
求:(1)D1E与面DBC1所成角的正弦值;(2)点D1到面DBC1的距离.解:(1)以D为坐标原点,直线DA,DC,DD1分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,则D1002E210,ED2121
DB220DC1022,设面DBC1的一个法向量为
DB2x2y0,取
111
xyz,则
DC2y2z01
cosED1
ED1
ED1
21233
39
39
4分
∴D1E与面DBC1所成角的正弦值为(2)D1C1020
∴d
D1C1
23
233
233
∴点D1到面DBC1的距离为
8分
f21如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AD=AA1=1,AB=2,点E在棱AB上移动.1)当点E为AB中点时,求二面角D1-EC-D的正切值2探究当AE等于何值时,二面角D1-EC-D的大小为解:(1)连接DE,∵E是AB的中点,
π.4
AD=AA1=1,AB=2,∴DEEC2,DC2
DE2EC2DC2,DEEC,又在长方体ABCD-A1B1C1D1中,
DD1面ABCD,∴D1EEC,∴D1EC是二面角D1-EC-D的平面角
ta
D1EC
D1D212所以二面角D1-EC-D的正切值为2DE22
4分
2在底面ABCD内作DH⊥EC连接D1H则D1HD就是二面角D1-EC-D的平面角
D1HD
4
∴DH1∵DC2DCE
6
BCE
3
BE3AE23
∴当AE23时,二面角D1-EC-D的大小为
π.4
8分
2方法二以D为坐标原点,直线DA,DC,DD1分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,设AE=x,则A11,0,1,D10,0,1,E1,x,0,A1,0,0,C0,2,0.
CE1x20D1C021DD1001.
设平面D1EC的法向量
abc,由
D1C0
2bc0令b=1,∴c=2,a=2-x.abx20
CE0
∴
=2-x,1,2.依题意cos
π
DD1222.224
DD1x2r