如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别是棱BC,cc1上的点,CF=AB=2CE,AB:AD:AA1=1

如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别是棱BC,cc1上的点,CF=AB=2CE,AB:AD:AA1=1:2:4.
(1)证明AF⊥平面A1ED;
(2)求平面A1ED与平面FED所成的角的余弦值.
小猫笑我 1年前 已收到1个回答 举报

就差一个快 幼苗

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解题思路:(1)以点A为坐标原点建立空间直角坐标系,设AB=1,分别求出AF,ED,A1E的方向向量,根据数量积为0,两向量垂直可判断出AF与ED,A1E均垂直,结合线面垂直的判定定理即可得到AF⊥平面A1ED;
(2)分别求出平面A1ED的法向量和平面EDF的法向量,代入向量夹角公式即可求出二面角A1-ED-F的余弦值.

证明:以点A为坐标原点建立空间直角坐标系,设AB=1,依题意得
D(0,2,0),F(1,2,0),A1(0,0,4),E(1,[3/2],0)
(1)易知

AF=(1,2,1),

EA1=(-1,-[3/2],4),

ED=(-1,[1/2],0),
于是

AF•

EA1=0,

AF•

ED=0,因此AF⊥A1E,AF⊥ED,又A1E∩ED=E,
所以AF⊥平面A1ED.
(2)设平面EFD的法向量

点评:
本题考点: 用空间向量求平面间的夹角;向量语言表述线面的垂直、平行关系.

考点点评: 本题考查的知识点是用空间向量求直线间的夹角、距离,直线与平面垂直的判定,用空间向量求平面间的夹角,其中建立适当的空间坐标系,将空间线、面夹角问题转化为向量夹角问题是解答本题的关键.

1年前

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