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正△的边长为4,边上的高,分别是边的中点,

现将△沿翻折成直二面角

   (1)试判断直线与平面的位置关系,并说明理由;

   (2)求二面角的余弦值;

 

 
   (3)在线段上是否存在一点,使?证明你的结论.

 


 解:法一:(I)如图:在△ABC中,

EF分别是ACBC中点,得EF//AB

AB平面DEFEF平面DEF.   

AB∥平面DEF.    …………4分

 
   (II)∵ADCDBDCD        ∴∠ADB是二面角ACDB的平面角

ADBD   ∴AD⊥平面BCD

CD的中点M,这时EMAD   ∴EM⊥平面BCD

MMNDF于点N,连结EN,则ENDF

∴∠MNE是二面角EDFC的平面角…………6分

在Rt△EMN中,EM=1,MN=  ∴tan∠MNE=,cos∠MNE=  ………9分

(Ⅲ)在线段BC上存在点P,使AP⊥DE……………………10分

证明如下:在线段BC上取点P。使,过P作PQ⊥CD与点Q,

∴PQ⊥平面ACD      ∵在等边△ADE中,∠DAQ=30°

∴AQ⊥DE∴AP⊥DE………………………………14分

法二:(Ⅱ)以点D为坐标原点,直线DB、DC为x轴、y轴,建立空间直角坐标系,

则A(0,0,2)B(2,0,0)C(0,……4分

平面CDF的法向量为设平面EDF的法向量

  

所以二面角E—DF—C的余弦值为 …8分

(Ⅲ)在平面坐标系xDy中,直线BC的方程为

…………………12分

所以在线段BC上存在点P,使AP⊥DE       …………………………14分

另解:设

       …………………………12分

所以在线段BC上存在点P使AP⊥DE      …………….14分  

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科目:高中数学 来源: 题型:

正△ABC的边长为4,CD是AB边上的高,E、F分别是AC和BC边的中点,现将△ABC沿CD翻折成直二面角A-DC-B
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(Ⅰ)试判断直线AB与平面DEF的位置关系,并说明理由;
(Ⅱ)求二面角E-DF-C的余弦值;
(Ⅲ)在线段BC上是否存在一点P,使AP⊥DE?证明你的结论.

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科目:高中数学 来源: 题型:

19、如图所示,正△ABC的边长为4,CD是AB边上的高,E、F分别是AC和BC的中点,现将△ABC沿CD翻折成直二面角A-DC-B.
(I)试判断翻折后直线AB与平面DEF的位置关系,并说明理由;
(II)求直线EF与平面ADC所成角的大小.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知正四面体的边长为4,则其内切球的半径是
6
3
6
3

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科目:高中数学 来源: 题型:

(2012•株洲模拟)如图,正△ABC的边长为4,CD是AB边上的高,E,F分别是AC和BC边的中点,现将△ABC沿CD翻折成直二面角A-DC-B.

(1)试判断直线AB与平面DEF的位置关系,并说明理由;
(2)求二面角E-DF-C的余弦值;
(3)在线段BC上是否存在一点P,使AP⊥DE?如果存在,求出
BPBC
的值;如果不存在,请说明理由.

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科目:高中数学 来源:2010年河南省卫辉市高二上学期一月月考数学文卷 题型:选择题

正△的边长为4,边上的高,分别是边的中点,现将△沿翻折成直二面角

(1)试判断直线与平面的位置关系,并说明理由;

(2)求二面角的余弦值;

 

 

 
(3)在线段上是否存在一点,使?证明你的结论.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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