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如图,在六面体ABCDEFG中,平面ABC∥平面DEFG,AD⊥平面DEFG,A...

如图,在六面体ABCDEFG中,平面ABC∥平面DEFG,AD⊥平面DEFG,AB⊥AC,ED⊥DG,EF∥DG.且AB=AD=DE=DG=2,AC=EF=1.
(1)求证:BF∥平面ACGD;
(2)求二面角D-CG-F的余弦值;
(3)求D到平面BCGF的距离.

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(1)以D为坐标原点,建立空间坐标系,分别求出线段BF,CG的方向向量,根据向量相等,可得BF∥CG,进而根据线面平行的判定定理可得BF∥平面ACGD; (2)分别求出平面BCGF的法向量的平面ADGC的法向量,代入向量夹角公式,可得二面角D-CG-F的余弦值; (3)过D作GC的垂线DN,利用等积法求出DN长,进而利用D到平面BCGF的距离d=DN×sin<,>,可得答案. 【解析】 由已知,AD、DE、DG两两垂直,建立如图的坐标系, 则A(0,0,2),B(2,0,2),C(0,1,2), E(2,0,0),G(0,2,0),F(2,1,0) (1)=(0,1,-2),=(0,1,-2) ∵= ∴BF∥CG. 又BF⊄平面ACGD,CG⊂平面ACGD 故 BF∥平面ACGD…(4分) (2)=(-2,1,0), 设平面BCGF的法向量为=(x,y,z), 则, 令y=2,则=(1,2,1),…(6分) 而平面ADGC的法向量=(1,0,0) 二面角D-CG-F的余弦值cos<,>== (3)过D作GC的垂线DN,垂足为N, 则DN×CG=DG×AD ∴DN== 设D到平面BCGF的距离为d 则d=DN×sin<,>=×=…(12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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