如图,四棱锥A-BCDE中,底面BCDE为矩形,侧面ABC⊥底面BCDE,BC=2,CD=2,AB=AC,CE与平面ABE所成的角为4
如图,四棱锥A-BCDE中,底面BCDE为矩形,侧面ABC⊥底面BCDE,BC=2,CD=2,AB=AC,CE与平面ABE所成的角为45°.(1)证明:AD⊥CE;(2)...
如图,四棱锥A-BCDE中,底面BCDE为矩形,侧面ABC⊥底面BCDE,BC=2,CD=2,AB=AC,CE与平面ABE所成的角为45°.(1)证明:AD⊥CE;(2)求二面角A-CE-B的正切值.
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解答:证明:(1)如图,取BC的中点H,连接HD交CE于点P,
连接 AH、AP.
∵AB=AC,
∴AH⊥BC
又∵平面ABC⊥平面BCDE,
∴AH⊥平面BCDE,
∴AH⊥CE,
又∵
=
=
,
∴Rt△HCD∽Rt△CDE
∴∠CDH=∠CED,
∴HD⊥CE
∴CE⊥平面AHD
∴AD⊥CE.
(2)由(1)CE⊥平面AHD,∴AP⊥CE,
又HD⊥CE
∴∠APH就是二面角A-CE-B 的平面角,
过点C作CG⊥AB,垂足为G,连接CG、EG.
∵BE⊥BC,且BE⊥AH,
∴BE⊥平面ABC,
∴BE⊥CG,
∴CG⊥平面ABE,
∴∠CEG就是CE与平面ABE所成的角,即∠CEG=45°,
又CE=
,∴CG=EG=
.
又BC=2,∴∠ABC=60°,
∴AB=BC=AC=2,
∴AH=
又HD=
,∴HP=
=
,
∴tan∠APH=
=3.
连接 AH、AP.
∵AB=AC,
∴AH⊥BC
又∵平面ABC⊥平面BCDE,
∴AH⊥平面BCDE,
∴AH⊥CE,
又∵
HC |
CD |
CD |
DE |
1 | ||
|
∴Rt△HCD∽Rt△CDE
∴∠CDH=∠CED,
∴HD⊥CE
∴CE⊥平面AHD
∴AD⊥CE.
(2)由(1)CE⊥平面AHD,∴AP⊥CE,
又HD⊥CE
∴∠APH就是二面角A-CE-B 的平面角,
过点C作CG⊥AB,垂足为G,连接CG、EG.
∵BE⊥BC,且BE⊥AH,
∴BE⊥平面ABC,
∴BE⊥CG,
∴CG⊥平面ABE,
∴∠CEG就是CE与平面ABE所成的角,即∠CEG=45°,
又CE=
6 |
3 |
又BC=2,∴∠ABC=60°,
∴AB=BC=AC=2,
∴AH=
3 |
又HD=
3 |
CH2 |
HD |
| ||
3 |
∴tan∠APH=
AH |
HP |
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