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已知几何体A-BCED 的三视图如图所示,其中侧视图和俯视图都是腰长为4的等腰直...

已知几何体A-BCED 的三视图如图所示,其中侧视图和俯视图都是腰长为4的等腰直角三角形,正视图为直角梯形.求:
(1)异面直线DE 与AB 所成角的余弦值;
(2)二面角A-ED-B 的正弦值;
(3)此几何体的体积V 的大小.

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(1)求异面直线所成的角,一般有两种方法,一种是几何法,其基本解题思路是“异面化共面,认定再计算”,即利用平移法和补形法将两条异面直线转化到同一个三角形中,结合余弦定理来求.取EC的中点是F,连接BF,则BF∥DE,∠FBA或其补角即为异面直线DE与AB所成的角. (2)先过C作CG⊥DE交DE于G,连AG.可得DE⊥平面ACG,从而∠AGC为二面角A-ED-B的平面角.再在在△ACG中,利用∠ACG=90°,求得sin∠AGC从而得出二面角A-ED-B的正弦值 (3)由该几何体的三视图知AC⊥面BCED,且EC=BC=AC=4,BD=1,则体积可以求得. 【解析】 (1)取EC的中点是F,连接BF, 则BF∥DE,∴∠FBA或其补角即为异面直线DE与AB所成的角. 在△BAF中,AB=4,BF=AF=2, cos∠ABF=,. ∴异面直线DE与AB所成的角的余弦值为.(3分) (2)AC⊥平面BCE,过C作CG⊥DE交DE于G,连AG.可得DE⊥平面ACG,从而AG⊥DE ∴∠AGC为二面角A-ED-B的平面角. 在△ACG中,∠ACG=90°,AC=4,CG= ∴tan∠AGC=,.∴sin∠AGC=. ∴二面角A-ED-B的正弦值为.(6分) (3)由该几何体的三视图知AC⊥面BCED,且EC=BC=AC=4,BD=2, ∴S梯形BCED=×(4+2)×4=12 ∴V=•S梯形BCED•AC=×12×4=16. 即该几何体的体积V为16.
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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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