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如图所示的多面体中,已知直角梯形ABCD和矩形CDEF所在的平面互相垂直,AD⊥...

如图所示的多面体中,已知直角梯形ABCD和矩形CDEF所在的平面互相垂直,AD⊥DC,AB∥DC,AB=AD=DE=4,CD=8.
(Ⅰ)证明:BD⊥平面BCF;
(Ⅱ)设二面角E-BC-F的平面角为θ,求cosθ的值;
(Ⅲ)M为AD的中点,在DE上是否存在一点P,使得MP∥平面BCE?若存在,求出DP的长;若不存在,请说明理由.

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(Ⅰ)以DA,DC,DE分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,则B,C,E,F,利用,,然后证明BD⊥平面BCF. (Ⅱ)通过是平面BCF的一个法向量,设平面BCE的一个法向量,通过,求出,然后利用数量积求出cosθ的值. (Ⅲ)设P(0,0,a),(0≤a≤4),P为DE上一点,通过,求出a=1.推出MP∥平面BCE. (Ⅰ)证明:以DA,DC,DE分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,则B(4,4,0), C(0,8,0),E(0,0,4),F(0,8,4), ∵, , ∴BD⊥BC,BD⊥CF,且BC与CF相交于C, ∴BD⊥平面BCF.(3分) (Ⅱ)【解析】 ∵BD⊥平面BCF,是平面BCF的一个法向量, 设平面BCE的一个法向量, 则⇒ 取=(1,1,2), 则cosθ===. (6分) (Ⅲ)【解析】 ∵M(2,0,0),设P(0,0,a),(0≤a≤4),P为DE上一点, 则, ∵MP∥平面BCE, ∴⇒=(-2,0,a)•(1,1,2)=-2+2a=0⇒a=1. ∴当DP=1时,MP∥平面BCE.(9分)
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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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