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如图,平面ABCD⊥平面PAD,△APD是直角三角形,∠APD=90°,四边形A...

如图,平面ABCD⊥平面PAD,△APD是直角三角形,∠APD=90°,四边形ABCD是直角梯形,其中BC∥AD,∠BAD=90°,AD=2BC,且AB=BC=PD=2,O是AD的中点,E,F分别是PC,OD的中点.
(Ⅰ)求证:EF∥平面PBO;
(Ⅱ)求二面角A-PF-E的正切值.

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(I)取BP中点G,连EG,由E为PC中点,由三角形的中位线定理,结合F为OD中点,易得EG与OF平行且相等,故四边形OFEG为平行四边形,进而EF∥GO,由线面平行的判定定理可得EF∥平面PBO; (Ⅱ)连CO,OP,过E作EN⊥OP于N,过N作NH⊥PF于H,由二面角的定义,可得∠NHE为二面角A-PF-E的平面角,解三角形NHE,即可求出二面角A-PF-E的正切值. 解(Ⅰ)证明:取BP中点G,连EG,由E为PC中点 故EG=BC,且EG∥BC 又∵F为OD中点 ∴OF=BC=OD,且OF∥BC∥OD ∴EG与OF平行且相等,故四边形OFEG为平行四边形 ∴EF∥GO则EF∥面PBO (Ⅱ)连CO,OP,则BA∥CO,又AB⊥AD,面ABCD⊥面APD ∴CO⊥面APD 故面COP⊥面APD 过E作EN⊥OP于N,则EN⊥面APD 过N作NH⊥PF于H,连EH, 则EH⊥PF,故∠NHE为二面角A-PF-E的平面角 由于E为PC中点,故EN=CO=AB=1 ∵∠APD=90°,AD=4,PD=2 由O为AD的中点,故OD=2,又F为OD的中点,可知PF⊥AD 从而NH∥OD又N是DP的中点∴H为PF的中点 ∴NH=OF= ∴tan∠NHE==2 ∴二面角A-PF-E平面角的正切值为2.
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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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