(2014?安徽模拟)如图,BC为圆O的直径,D为圆周上异于B、C的一点,AB垂直于圆O所在的平面,BE⊥AC于点E
(2014?安徽模拟)如图,BC为圆O的直径,D为圆周上异于B、C的一点,AB垂直于圆O所在的平面,BE⊥AC于点E,BF⊥AD于点F.(Ⅰ)求证:BF⊥平面ACD;(Ⅱ...
(2014?安徽模拟)如图,BC为圆O的直径,D为圆周上异于B、C的一点,AB垂直于圆O所在的平面,BE⊥AC于点E,BF⊥AD于点F.(Ⅰ)求证:BF⊥平面ACD;(Ⅱ)若AB=BC=2,∠CBD=45°,求平面BEF与平面BCD所成锐角二面角的余弦值.
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(Ⅰ)证明:∵BC是圆O的直径,∴CD⊥BD,
∵AB⊥圆O所在的平面,∴AB⊥CD,且AB∩BD=B,
∴CD⊥平面ABD,
又∵BF⊥AD,且AD∩CD=D,
∴BF⊥平面ACD.(6分)
(Ⅱ)如图,以O为原点,建立空间直角坐标系,
∵AB=BC=2,∠CBD=45°,
∴B(0,-1,0),E(0,0,1),D(1,0,0),A(0,-1,2),
∵BF⊥AD,∴DF=
=
=
AD,
∴
=
,∴点F(
,?
,
),
设平面BEF与平面BCD所成锐角二面角为θ,
则cosθ=
=
=
.
∴平面BEF与平面BCD所成锐角二面角的余弦值为
∵AB⊥圆O所在的平面,∴AB⊥CD,且AB∩BD=B,
∴CD⊥平面ABD,
又∵BF⊥AD,且AD∩CD=D,
∴BF⊥平面ACD.(6分)
(Ⅱ)如图,以O为原点,建立空间直角坐标系,
∵AB=BC=2,∠CBD=45°,
∴B(0,-1,0),E(0,0,1),D(1,0,0),A(0,-1,2),
∵BF⊥AD,∴DF=
BD2 |
AD |
| ||
3 |
1 |
3 |
∴
DF |
1 |
3 |
DA |
2 |
3 |
1 |
3 |
2 |
3 |
设平面BEF与平面BCD所成锐角二面角为θ,
则cosθ=
S△BCD |
S△BEF |
| ||||
|
| ||
2 |
∴平面BEF与平面BCD所成锐角二面角的余弦值为
|