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如图,正方形ABCD和四边形ACEF所在的平面互相垂直,CE⊥AC,EF∥AC,AB=CE=EF=1

(Ⅰ)求证:AF∥平面BDE

(Ⅱ)求证:CF⊥平面BDE;

(Ⅲ)求二面角ABED的大小.

答案:
解析:

  证明:(Ⅰ)设AC与BD交与点G.

  因为EF∥AG,且EF=1,AG=AC=1.

  所以四边形AGEF为平行四边形.

  所以AF∥平面EG,

  因为平面BDE,AF平面BDE,

  所以AF∥平面BDE

  (Ⅱ)因为正方形ABCD和四边形ACEF所在的平面相互垂直,且CEAC,

  所以CE平面ABCD

  如图,以C为原点,建立空间直角坐标系C-

  则C(0,0,0),A(,0),B(0,,0)

  所以

  所以

  所以

  所以BDE

  (Ⅲ)由(Ⅱ)知,是平面BDE的一个法向量.

  设平面ABE的法向量,则

  即

  所以

  令

  所以

  从而

  因为二面角为锐角,

  所以二面角的大小为


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,CE=EF=1.
(Ⅰ)求证:AF∥平面BDE;
(Ⅱ)求证:CF⊥平面BDE;
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①③④

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2
4
2
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