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如图 在Rt△ABC中 ∠ACB=90° ∠B=30° D E分)别为AB CD的中点 AE的延长线

时间:2023-10-01 18:31:22

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如图 在Rt△ABC中 ∠ACB=90° ∠B=30° D E分)别为AB CD的中点 AE的延长线

问题补充:

如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,D,E分)别为AB,CD的中点,AE的延长线交CB于F.现将△ACD沿CD折起,折成二面角A-CD-B,连接AF. (Ⅰ)求证:平面AEF⊥平面CBD;(Ⅱ)当AC⊥BD时,求二面角A-CD-B大小的余弦值.

答案:

如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,D,E分)别为AB,CD的中点,AE的延长线交CB于F.现将△ACD沿CD折起,折成二面角A-CD-B,连接AF. (Ⅰ)求证:平面AEF⊥平面CBD;(Ⅱ)当AC⊥BD时,求二面角A-CD-B大小的余弦值.(图2)(I)证明:在Rt△ABC中,D为AB的中点,得AD=CD=DB,

又∠B=30°,得△ACD是正三角形,

又E是CD的中点,得AF⊥CD.(3分)

折起后,AE⊥CD,EF⊥CD,

又AE∩EF=E,AE?平面AED,EF?平面AEF,

故CD⊥平面AEF,(6分)

又CD?平面CDB,

故平面AEF⊥平面CBD.(7分)

(II)过点A作AH⊥EF,垂足H落在FE的延长线,

因为CD⊥平面AEF,所以CD⊥AH,

所以AH⊥平面CBD.(9分)

连接CH并延长交BD的延长线于G,

由已知AC⊥BD,得CH⊥BD,可得BD垂直于面AHC,从而得到BD垂直于线CG

可得∠CGB=90°,

因此△CEH∽△CGD,

则EHDG=CECG

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