在正三角形ABC中,E、F、P分别是AB、AC、BC边上的点,且满足=== (如图(1)),将△AEF沿EF折起到△EF的位置,使二面角EFB成直二面角,连接B、P(如图(2)).
(1)求证: E⊥平面BEP;
(2)求直线E与平面BP所成角的大小.
(1)见解析;(2)直线E与平面BP所成角的大小为.
【解析】
试题分析:(1)为计算上的便利,不妨设正三角形ABC的边长为3,
利用已知条件首先得到△ADF是正三角形.再推出EF⊥AD,∠EB为二面角EFB的平面角,根据二面角EFB为直二面角,得到E⊥BE.
又∵BE∩EF=E,∴E⊥平面BEF,即E⊥平面BEP.
(2)建立空间直角坐标系,利用“空间向量方法”求角.
试题解析: (1)不妨设正三角形ABC的边长为3,
则在图(1)中,取BE的中点D,连接DF,
∵===,∴FA=AD=2.又∠A=60°,
则△ADF是正三角形.又AE=ED=1,∴EF⊥AD,
∴在图(2)中有E⊥EF,BE⊥EF,∴∠EB为二面角EFB的平面角,
∵二面角EFB为直二面角,∴E⊥BE.
又∵BE∩EF=E,∴E⊥平面BEF,即E⊥平面BEP.
(2)由(1)可知E⊥平面BEP,BE⊥EF,建立如图所示的空间直角坐标系,
则E(0,0,0), (0,0,1),B(2,0,0).连接DP,由(1)知EF DP,DE FP,
故点P的坐标为(1,,0),
∴=(2,0,-1), =(-1,,0), =(0,0,1),
不妨设平面的法向量=(x,y,z),
则,
令y=,得=(3,,6),∴cos<, >===,
则直线E与平面BP所成角的正弦值为,故直线E与平面BP所成角的大小为.
考点:直线与平面垂直,二面角的定义,线面角的计算,空间向量的应用.
科目:高中数学 来源: 题型:
查看答案和解析>>
科目:高中数学 来源: 题型:
AE |
EB |
CF |
FA |
1 |
2 |
查看答案和解析>>
科目:高中数学 来源: 题型:
查看答案和解析>>
科目:高中数学 来源: 题型:
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com