高二数学,求解
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证明:(Ⅰ)取BD的中点O,连结CO,EO,
∵△BCD是等腰三角形,∠BCD=120∘,∴CB=CD,∴CO⊥BD,
又∵EC⊥BD,EC∩CO=C,∴BD⊥平面EOC,∴EO⊥BD,
在△BDE中,由于O为BD的中点,所以BE=DE;
(Ⅱ)(i)∵平面EBD⊥平面ABCD,平面EBD∩平面ABCD=BD,EO⊥BD,
∴EO⊥平面ABCD,又因为CO⊥BD,AO⊥BD,所以A,O,C三点共线,AC⊥BD,
建立空间直角坐标系如图:
∵在正三角形△ABD中,AB=23√,∴AO=3,B0=DO=3√,
∵在等腰三角形△BCD中,∠BCD=120∘,∴CO=1,BC=CD=2,
∵直线AE与平面ABD所成的角为45∘,∴EO=AO=3,
则E(0,0,3),B(0,3√,0),C(−1,0,0),D(0,−3√,0),M(32,0,32),
设平面BCE的法向量为n→=(x,y,z),则⎧⎩⎨n→⋅BC−→−=0n→⋅BE−→−=0,
解得平面BCE的一个法向量为n→=(−3,3√,1),
所以DM−→−⋅n→=(32,3√,32)⋅(−3,3√,1)=−92+3+32=0,即DM−→−⊥n→,
又DM⊄平面BEC,故得DM∥平面BEC;
(ii)同理平面BEA的一个法向量为m1−→=(1,3√,1),
平面DEA的一个法向量为m2−→=(1,−3√,1),
所以cos<m1−→,m2−→>=m1−→⋅m2−→|m1−→|⋅|m2−→|=−15√⋅5√=−15
故二面角B−AE−D的余弦值为15.
∵△BCD是等腰三角形,∠BCD=120∘,∴CB=CD,∴CO⊥BD,
又∵EC⊥BD,EC∩CO=C,∴BD⊥平面EOC,∴EO⊥BD,
在△BDE中,由于O为BD的中点,所以BE=DE;
(Ⅱ)(i)∵平面EBD⊥平面ABCD,平面EBD∩平面ABCD=BD,EO⊥BD,
∴EO⊥平面ABCD,又因为CO⊥BD,AO⊥BD,所以A,O,C三点共线,AC⊥BD,
建立空间直角坐标系如图:
∵在正三角形△ABD中,AB=23√,∴AO=3,B0=DO=3√,
∵在等腰三角形△BCD中,∠BCD=120∘,∴CO=1,BC=CD=2,
∵直线AE与平面ABD所成的角为45∘,∴EO=AO=3,
则E(0,0,3),B(0,3√,0),C(−1,0,0),D(0,−3√,0),M(32,0,32),
设平面BCE的法向量为n→=(x,y,z),则⎧⎩⎨n→⋅BC−→−=0n→⋅BE−→−=0,
解得平面BCE的一个法向量为n→=(−3,3√,1),
所以DM−→−⋅n→=(32,3√,32)⋅(−3,3√,1)=−92+3+32=0,即DM−→−⊥n→,
又DM⊄平面BEC,故得DM∥平面BEC;
(ii)同理平面BEA的一个法向量为m1−→=(1,3√,1),
平面DEA的一个法向量为m2−→=(1,−3√,1),
所以cos<m1−→,m2−→>=m1−→⋅m2−→|m1−→|⋅|m2−→|=−15√⋅5√=−15
故二面角B−AE−D的余弦值为15.
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1、找BD的中点F,连接EF、CF,那么CF就是AE在平面BCD的垂影,CF垂直BD,EF垂直BD,在△EFB和△EFD中,两个三角形全等,所以EB=ED
2、(1)在三角形ABD中,过D点做DN∥BC交AB于N,在三角形ABE中,过N做NM∥BE交AE于M点,在三角形ADE 中,连接MD,则MD∥平面CBE
(2)连接FM,则AF=FE=4√3X√3/2=6,FM⊥AE,在等腰直角三角形AFE中,MF=6X√2/2=3√2,在直角三角形MFB中,MF^2+BF^2=BM^2=(3√2)^2+(4√3/2)^2=18+12=30,在三角形MBD中,MB=MD=√30,BD=4√3,利用三角形三边及其夹角可求出二面角B-AE-D的余弦值(自己算算)
2、(1)在三角形ABD中,过D点做DN∥BC交AB于N,在三角形ABE中,过N做NM∥BE交AE于M点,在三角形ADE 中,连接MD,则MD∥平面CBE
(2)连接FM,则AF=FE=4√3X√3/2=6,FM⊥AE,在等腰直角三角形AFE中,MF=6X√2/2=3√2,在直角三角形MFB中,MF^2+BF^2=BM^2=(3√2)^2+(4√3/2)^2=18+12=30,在三角形MBD中,MB=MD=√30,BD=4√3,利用三角形三边及其夹角可求出二面角B-AE-D的余弦值(自己算算)
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