(2003•海淀区一模)正方形ABCD中,AB=2,E、F分别是边AB及BC的中点,将△AED及△DCF折起(如图),使

(2003•海淀区一模)正方形ABCD中,AB=2,E、F分别是边AB及BC的中点,将△AED及△DCF折起(如图),使A、C点重合于A′点,
(Ⅰ)证明:A′D⊥EF;
(Ⅱ)求三棱锥A′-EFD的体积;
(Ⅲ)求A′D与平面DEF所成角的正切值.
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gfygfy888 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)利用线面垂直的性质证明AD⊥EF;
(Ⅱ)利用等积法求三棱锥A-EFD的体积;
(Ⅲ)利用直线和平面所成角的定义求值.

证明:(I)∵A′D⊥A′E,A′D⊥A′F,
∴A′D⊥平面A′EF,
∴A′D⊥EF…(4分)
(II)∵A′D⊥平面A′EF,
∴A′D的长为三棱锥D-A′EF的高
∵A′E=A′F=1,EF=
2,
∴∠EA′F=90°…(6分)
∴VA′−EFD=VD−A′EF=
1
3S△A′EF•DA′=
1
3•
1
2•2=
1
3…(9分)
(III)取EF中点G,连A′G,DG,∵A′E=A′F=1,∠EA′F=90°,
∴A′G⊥EF且A′G=

2
2.
又∵A′D⊥EF∴EF⊥平面A′DG,
∴平面DEF⊥平面A′DG…(11分)
作A′H⊥DG于H,得A′H⊥平面DEF,
∴∠A′DG为A′D与平面DEF所成角…(14分)
在直角三角形A′DG中,A′G=

2
2.A'D=2,
∴tanA′DG=

2
4…(16分)

点评:
本题考点: 直线与平面所成的角;直线与平面垂直的性质.

考点点评: 本题主要考查线面垂直的性质的应用,以及锥体的体积公式,线面角的求法,考查学生的基本运算能力.

1年前

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