如图①,正三角形ABC边长2,CD为AB边上的高,E、F分别为AC、BC中点,现将△ABC沿CD翻折成直二面角A-DC-B
如图①,正三角形ABC边长2,CD为AB边上的高,E、F分别为AC、BC中点,现将△ABC沿CD翻折成直二面角A-DC-B,如图②(1)判断翻折后直线AB与面DEF的位置...
如图①,正三角形ABC边长2,CD为AB边上的高,E、F分别为AC、BC中点,现将△ABC沿CD翻折成直二面角A-DC-B,如图②(1)判断翻折后直线AB与面DEF的位置关系,并说明理由(2)求二面角B-AC-D的余弦值(3)求点C到面DEF的距离
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解:(1)在三角形ABC中,EF是中位线,所以EF∥AB
EF属于平面DEF里,且直线AB不属于平面DEF,
∴AB∥平面DEF
(2)过D作DH垂直AC于H,连接HB
BD垂直于AD,BD垂直于CD,
又因为AD和CD相交于点D,
∴所以BD垂直于平面ACD
AC属于平面ACD,所以BD垂直于AC
又因为DH垂直于AC
所以∠BDH是B-AC-D的二面角
在三角形BDH里,∠BDH是直角(因为BD垂直于平面ACD,所以BD垂直于DH)
BD=1
DH=AD?sin60°=
tan∠BHD=
=
cos∠BHD=
(3)求三棱锥C-DEF的体积
过点E作FK垂直CD于K,
在三角形BCD中,FK是中位线,FK∥BD,且FK=
BD=
又BD垂直于平面ACD,可知FK垂直于平面ACD
即FK垂直于平面ECD
所以FK是三棱锥C-DEF的高
S△CED=
VC-DEF=
又∵S△DEF=
EF属于平面DEF里,且直线AB不属于平面DEF,
∴AB∥平面DEF
(2)过D作DH垂直AC于H,连接HB
BD垂直于AD,BD垂直于CD,
又因为AD和CD相交于点D,
∴所以BD垂直于平面ACD
AC属于平面ACD,所以BD垂直于AC
又因为DH垂直于AC
所以∠BDH是B-AC-D的二面角
在三角形BDH里,∠BDH是直角(因为BD垂直于平面ACD,所以BD垂直于DH)
BD=1
DH=AD?sin60°=
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2 |
tan∠BHD=
BD |
DH |
2
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3 |
cos∠BHD=
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(3)求三棱锥C-DEF的体积
过点E作FK垂直CD于K,
在三角形BCD中,FK是中位线,FK∥BD,且FK=
1 |
2 |
1 |
2 |
又BD垂直于平面ACD,可知FK垂直于平面ACD
即FK垂直于平面ECD
所以FK是三棱锥C-DEF的高
S△CED=
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VC-DEF=
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又∵S△DEF=
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