【在棱长为a的正方体中,E、F分别为棱AB和BC的中点,EF-查字典问答网
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  【在棱长为a的正方体中,E、F分别为棱AB和BC的中点,EF与BD交于点G.(1)求二面角的正切值;(2)M为棱上的一点,当的值为多少时能使平面?试给出证明.____】

  在棱长为a的正方体中,E、F分别为棱AB和BC的中点,EF与BD交于点G.

  (1)求二面角的正切值;

  (2)M为棱上的一点,当的值为多少时能使平面?试给出证明.____

1回答
2019-06-26 12:05
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刘宜平

  【分析】(1)根据正方体的性质,根据正方体的底面的两条对角线垂直和三角形的中位线平行于底边,得到线与线垂直,得到线面垂直,得到∠B1GB是二面角B1-EF-B的平面角,求出角的正切值;

  n(2)当两条线的比值等于1时满足条件,下面证明这个结论成立,要证明一条直线垂直于一个平面,需要从平面上找两条相交直线与已知直线垂直,在平面上找到B1E,EF与已知直线垂直.

  (1)在底面ABCD中,∵AC⊥BD,EF∥AC,

  n∴BG⊥EF.

  n连接B1G,如图,

  n又∵BB1⊥ABCD,

  n∴B1G⊥EF,

  n则∠B1GB是二面角B1-EF-B的平面角.

  n∵,

  n∴.

  n(2)证明:当时满足题意.

  n由D1A1⊥面AB1,知D1M在面AB1的射影是A1M.

  n∵ΔA1MB≌ΔB1EB,

  n∴A1M⊥B1E,即D1M⊥B1E.

  n∵DD1⊥平面ABCD,

  n∴BD为D1M在平面ABCD内射影.

  n连接AC,∵E、F为中点,∴AC∥EF.

  n又∵BD⊥EF,

  n∴D1M⊥EF.

  n又∵B1E∩EF=E,

  n∴D1M⊥平面EFB1.

  【点评】本题考查直线与平面垂直的判断和求二面角的正切值,本题是利用几何方法来解题的,没有涉及空间向量,解题的关键是做出二面角的平面角.

2019-06-26 12:06:33

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