如图,在多面体ABCDEF中,四边形ABCD是矩形,AB∥EF,∠EAB=90°,AB=2,AD=AE=EF=1,平面ABFE⊥平面ABCD

如图,在多面体ABCDEF中,四边形ABCD是矩形,AB∥EF,∠EAB=90°,AB=2,AD=AE=EF=1,平面ABFE⊥平面ABCD.(1)求直线FD与平面ABC... 如图,在多面体ABCDEF中,四边形ABCD是矩形,AB∥EF,∠EAB=90°,AB=2,AD=AE=EF=1,平面ABFE⊥平面ABCD.(1)求直线FD与平面ABCD所成的角的正切值;(2)求点D到平面BCF的距离;(3)求二面角B-FC-D的大小. 展开
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(1)∵平面ABFE⊥平面ABCD,∠EAB=90°,
即EA⊥AB,而平面ABFE∩平面ABCD=AB,
∴EA⊥平面ABCD.作FH∥EA交AB于H,则FH⊥平面ABCD.
连接DH,则∠FDH为直线FD与平面ABCD所成的角.
在Rt△FHD中,∵FH=EA=1,DH=
2

tanFDH=
FH
DH
1
2
2
2

(2)∵平面ABFE⊥平面ABCD,EA⊥AB,
∴EA⊥平面ABCD.
分别以AD,AB,AE所在直线为x轴,y轴,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系,

则A(0,0,0)、D(1,0,0)、C(1,2,0)、E(0,0,1)、B(0,2,0)、
F(0,1,1),
AF
=(0,1,1),
BC
=(1,0,0),
BF
=(0,?1,1)

AF
?
BC
=0,
AF
?
BF
=0
,∴
AF
⊥平面BCF,
AF
=(0,1,1)为平面BCF的一个法向量,
DC
=(0,2,0)

∴点D到平面BCF的距离为d=
|
DC
?
AF
|
|
AF
|
0×0+1×2+1×0
02+12+12
2

(3)∵
DC
=(0,2,0),
DE
=(?1,0,1)
,设
n1
=(x,y,z)
为平面CDEF的一个法向量,则
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