(2008?丰台区一模)已知如图(1),正三角形ABC的边长为2a,CD是AB边上的高,E、F分别是AC和BC边上的点

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-02
(2008?丰台区一模)已知如图(1),正三角形ABC的边长为2a,CD是AB边上的高,E、F分别是AC和BC边上的点

解:(Ⅰ)AB∥平面DEF.在△ABC中,∵E、F分别是AC、BC上的点,且满足CECA=CFCB=k,∴AB∥EF.∵AB?平面DEF,EF?平面DEF,∴AB∥平面DEF(Ⅱ)过D点作DG⊥AC于G,连接BG,∵AD⊥CD,BD⊥CD,∴∠ADB是二面角A-CD-B的平面角.∴∠ADB=90°,即BD⊥AD.∴BD⊥平面ADC.∴BD⊥AC.∴AC⊥平面BGD.∴BG⊥AC.∴∠BGD是二面角B-AC-D的平面角.在ADC中,AD=a,DC=3a,AC=2a,∴DG=AD?DCAC=3a22a=3a2.在Rt△BDG中,tan∠BGD=BDDG=233.∴∠BGD=arctan233.即二面角B-AC-D的大小为arctan233.(Ⅲ)∵AB∥EF,∴∠DEF(或其补角)是异面直线AB与DE所成的角.∵<span

(Ⅰ)证明:在△ABC中,∵E、F分别是AC、BC上的点,且满足CECA=CFCB;∴AB∥EF;∵AB?平面DEF,EF?平面DEF;∴AB∥平面DEF;(Ⅱ) 过D点作DG⊥AC于G,连结BG;∵AD⊥CD,BD⊥CD,∴∠ADB是二面角A-CD-B的平面角;∴∠ADB=90°,即BD⊥AD;∴BD⊥平面ADC.∴BD⊥AC;∴AC⊥DG,AC⊥BD;∴AC⊥平面BGD;∴BG⊥AC;∴∠BGD是二面角B-AC-D的平面角;在RtADC中,AD=a,DC=3a,AC=2a,∴DG=AD?DCAC=3a22a=3a2;在Rt△BDG中,tan∠BGD=BDDG=a3a2=233;(Ⅲ)∵AB∥EF,∴∠DEF(或其补角)是异面直线AB与DE所成的角;∵CECA=CFCB=k,CA=CB=2a;∴CE=CF=2ak,又∠ECD=∠FCD;∴△CED≌△CFD;∴DE=DF=CE2+CD2?2CE?CD?cos∠ECD=4a2k2+3a2?43a2k?3a2a=a?4k2?6k+3∵CECA=CFCB=k;∴EFAB=k,AB=2a;∴EF=2ak;∴在△DEF中,cos∠DEF=DE2+EF2?DF22DE?EF=EF2DE=2ak2a?4k2?6k+3=24;∴解得k=12.

(Ⅰ)AB∥平面DEF.在△ABC中,
∵E、F分别是AC、BC上的点,且满足
CE
CA
CF
CB
=k

∴AB∥EF.(2分)
∵AB?平面DEF,EF?平面DEF,∴AB∥平面DEF.(5分)
(Ⅱ)过D点作DG⊥AC于G,连接BG,

∵AD⊥CD,BD⊥CD,
∴∠ADB是二面角A-CD-B的平面角.(7分)
∴∠ADB=90°,即BD⊥AD.
∴BD⊥平面ADC.∴BD⊥AC.
∴AC⊥平面BGD.∴BG⊥AC.
∴∠BGD是二面角B-AC-D的平面角.(9分)
在ADC中,AD=a,DC=


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