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如图,四棱椎F-ABCD的底面ABCD是菱形,其对角线AC=2,BD=.AE、CF都与平面ABCD垂直,AE=1,CF=2.

(Ⅰ) 求二面角B-AF-D的大小;

(Ⅱ) 求四棱锥E-ABCD与四棱锥F-ABCD公共部分的体积。           

(Ⅰ) 二面角B-AF-D的大小等于

(Ⅱ) 四棱锥E-ABCD与四棱锥F-ABCD公共部分的体积 


解析:

I)(综合法)连接AC、BD交于菱形的中心O,过O作OGAF,

G为垂足。连接BG、DG。由BDAC,BDCF得BD平面ACF,故BDAF。

于是AF平面BGD,所以BGAF,DGAF,BGD为二面角B-AF-D 的平面角。

,得

,得

(向量法)以A为坐标原点,方向分别为x轴、y轴、z轴的正方向建立空间直角坐标系(如图)

设平面ABF的法向量,则由

,得

同理,可求得平面ADF的法向量      

知,平面ABF与平面ADF垂直,

二面角B-AF-D的大小等于

(II)连EB、EC、ED,设直线AF与直线CE相交于点H,则四棱锥E-ABCD与四棱锥F-ABCD的公共部分为四棱锥H-ABCD。

过H作HP⊥平面ABCD,P为垂足。

因为EA⊥平面ABCD,FC⊥平面ABCD,,所以平面ACFE⊥平面ABCD,从而

又因为

故四棱锥H-ABCD的体积      

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如图,四棱椎P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,四边形ABCD是矩形,PA=AB=1,PD与平面ABCD所成的角是300,点F是PB的中点,点E在边BC上移动。

(1)当点E为BC的中点时,试判断EF与平面PAC的位置关系,并说明理由;

(2)证明:无论点E在边BC的何处,都有AF⊥PE;

(3)求当BE的长为多少时,二面角P-DE-A的大小为450。

 

 

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如图,四棱椎P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,四边形ABCD是矩形,PA=AB=1,PD与平面 ABCD所成的角是30°,点F是PB的中点,点E在边BC上移动。
(1)当点E为BC的中点时,试判断EF与平面PAC的位置关系,并说明理由;
(2)证明:无论点E在边BC的何处,都有AF⊥PE;
(3)求当BE的长为多少时,二面角P-DE-A的大小为45°。

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如图,四棱椎P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,四边形ABCD是矩形,PA=AB=1,PD与平面

ABCD所成的角是300,点F是PB的中点,点E在边BC上移动。

(1)当点E为BC的中点时,试判断EF与平面PAC的位置关系,并说明理由;

(2)证明:无论点E在边BC的何处,都有AF⊥PE;

(3)求当BE的长为多少时,二面角P-DE-A的大小为450

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科目:高中数学 来源: 题型:

(本小题满分12分)

如图,四棱椎P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,四边形ABCD是矩形,PA=AB=1,PD与平面

ABCD所成的角是300,点F是PB的中点,点E在边BC上移动。

(1)当点E为BC的中点时,试判断EF与平面PAC的位置关系,并说明理由;

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(3)求当BE的长为多少时,二面角P-DE-A的大小为450

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如图,四棱椎P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,四边形ABCD是矩形,PA=AB=1,PD与平面

ABCD所成的角是300,点F是PB的中点,点E在边BC上移动。

(1)当点E为BC的中点时,试判断EF与平面PAC的位置关系,并说明理由;

(2)证明:无论点E在边BC的何处,都有AF⊥PE;

(3)求当BE的长为多少时,二面角P-DE-A的大小为450

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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