问题标题:
如图l,等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AB=AD,∠ABC=60°,E是BC的中点.如图2,将△ABE沿AE折起,使二面角B-AE-C成直二面角,连接BC,BD,P是棱BC的中点.(1)在图2中求证:AE⊥BD;’(2)EP是否平行
问题描述:
如图l,等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AB=AD,∠ABC=60°,E是BC的中点.如图2,将△ABE沿AE折起,使二面角B-AE-C成直二面角,连接BC,BD,P是棱BC的中点.
(1)在图2中求证:AE⊥BD;’
(2)EP是否平行平面BAD?并说明理由.
(3)求直线EB与平面BCD所成的角的余弦值.
孙庭波回答:
(1)证明:连接BD,取AE中点M,连接BM,DM.
∵在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AB=AD,∠ABC=60°,E是BC的中点
∴△ABE与△ADE都是等边三角形
∵M是AE的中点,
∴BM⊥AE,DM⊥AE
∵BM∩DM=M,BM,DM⊂平面BDM
∴AE⊥平面BDM
∵BD⊂平面BDM
∴AE⊥BD;
(2)EP与平面BAD不平行.
取BE的中点F,连接PF
∵P是棱BC的中点
∴PF∥CE
∵AD∥CE
∴PF∥AD
∵PF⊄平面BAD,AD⊂平面BAD
∴PF∥平面BAD
若EP∥平面BAD
∵FP∩EP=P
∴平面BEC∥平面BAD
这与平面BAD∩平面BEC=B矛盾
∴EP与平面BAD不平行.
(3)以M为坐标原点,分别以ME,MD,MB为x,y,z,设AE=2,则
E(1,0,0),B(0,0,3
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