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已知AB⊥平面ACD,DE⊥平面ACD,△ACD为等边三角形,AB=1,AD=2,F为CD的中点且AF∥平面BCE.
(I) 求线段DE的长;
(II) 求直线BF和平面BCE所成角的正切值.

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(I)取CE的中点G,连FG、BG.先利用平行公理和平面基本性质公里证明A,B,G,F四点共面.再利用线面平行的性质定理证明四边形GFAB为平行四边形,最后证得DE=2AB=2; (II)先利用面面垂直的判定定理,由BG⊥平面CDE,证明平面BCE⊥平面CDE,再由面面垂直的性质定理,过F作FH⊥CE于H,连BH,则∠FBH为BF和平面BCE所成的角,最后在直角三角形BFH中计算此角即可 【解析】 (I) 取CE的中点G,连FG、BG. ∵F为CD的中点, ∴GF∥DE且GF=DE. ∵AB⊥平面ACD,DE⊥平面ACD, ∴AB∥DE,∴GF∥AB, ∴A,B,G,F四点共面. 又AF∥平面BCE,面ABGF∩面BCE=BG, ∴AF∥BG,∴四边形GFAB为平行四边形, ∴GF=AB. ∴DE=2AB=2. (II)∵△ACD为等边三角形,F为CD的中点,∴AF⊥CD. ∵DE⊥平面ACD,AF⊂平面ACD,∴DE⊥AF. 又CD∩DE=D,故AF⊥平面CDE. ∵BG∥AF,∴BG⊥平面CDE. ∵BG⊂平面BCE, ∴平面BCE⊥平面CDE 在平面CDE内,过F作FH⊥CE于H,连BH. ∵平面BCE⊥平面CDE,∴FH⊥平面BCE. ∴∠FBH为BF和平面BCE所成的角. 在直角△BFH中,.,, ∴. ∴直线BF和平面BCE所成角的正切值为.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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