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如图,在多面体ABCDE中,CD⊥平面ABC,BE⊥平面ABC,且AC=BC=CD=1,manfen5.com 满分网
(1)求直线AD与平面ABC所成角的大小;
(2)求证:AC⊥平面BCDE;
(3)在AB上是否存在点F,使CF⊥AE?若存在,说明F点的位置,并证明;若不存在,说明理由.

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(1)以C为坐标原点,以CA,CB,CD分别为X,Y,Z轴正方向建立空间坐标系,分别求出几何体中各顶点的坐标,进而求出直线AD的方向向量与平面ABC的法向量,代入向量夹角公式,即可求出直线AD与平面ABC所成角的大小; (2)由已知中AC=BC=1,.由勾股定理易得AC⊥BC.又由CD⊥平面ABC,结合线面垂直的性质得到DC⊥AC,结合线面垂直的判定定理,即可得到AC⊥平面BCDE; (3)在取AB的中点F,连接CF,根据等腰三角形“三线合一”的性质及BE⊥平面ABC,结合线面垂直的判定及性质,易得到CF⊥平面ABE,再由线面垂直的性质即可得到答案. 【解析】 ∵AC=BC=1,,∴AC⊥BC, 又由CD⊥平面ABC,可得CA,CB,CD两两垂直 以C为坐标原点,以CA,CB,CD分别为X,Y,Z轴正方向建立空间坐标系 则C(0,0,0),A(1,0,0),B(0,1,0),D(0,0,1), (1)则=(-1,0,1),易得=(0,0,1)为平面ABC的一个法向量 设直线AD与平面ABC所成角为θ 则sinθ== 故θ=45° 故直线AD与平面ABC所成角为45; (2)由已知CD⊥平面ABC, ∴CD⊥AC,又由AC=BC=1,,∴AC⊥BC, 又∵AC∩BC=C 故AC⊥平面BCDE; (3)取AB的中点F,即为所求, 连接CF, 由AC=BC,∴CF⊥AB 又∵BE⊥平面ABC,∴BE⊥CF 又∵AB∩BE=B ∴CF⊥平面ABE 又∵AE⊂平面ABE ∴CF⊥AE
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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