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如圖所示，五面體ABCDE中，正ABC的邊長為1，AE平面ABC，CD∥AE，且CD=AE．

(I)設CE與平面ABE所成的角為，AE=若求的取值范圍；

(Ⅱ)在(I)和條件下，當取得最大值時，求平面BDE與平面ABC所成角的大�。�

 

【答案】

解：方法一：

（Ⅰ）取中點,連結、,由為正三角形，得，又，則，可知，所以為與平面所成角．……………2分

，……………4分

因為，得，得.……………6分

（Ⅱ）延長交于點Ｓ，連，

可知平面平面=.………………………7分

由，且，又因為=1，從而，…………………8分

又面，由三垂線定理可知，即為平面與平面所成的角；……………………10分

則，

從而平面與面所成的角的大小為.………………12分

方法二：

解：

（Ⅰ）如圖以C為坐標原點，CA、CD為y、z軸，垂直于CA、CD的直線CT為x軸，建立空間直角坐標系（如圖），則

設，，，.……………2分

取AB的中點M，則，

易知,ABE的一個法向量為,

由題意.………………4分

由，則，ww..com                           

得.…………………6分

(Ⅱ)由（Ⅰ）知最大值為，則當時，設平面BDE法向量為，則

取，………………8分

又平面ABC法向量為，……………………10分

所以=，

所以平面BDE與平面ABC所成角大小……………………12分

【解析】略

 

練習冊系列答案
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如圖所示的五面體中，四邊形ABCD是矩形，DA⊥面ABEF，且DA=1，AB∥EF，AB=
1
2
EF=2
2
，AF=BE=2．
（Ⅰ）求證：AM⊥平面ADF；
（Ⅱ）求二面角A-DF-E的余弦值．

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如圖所示的五面體中，四邊形ABCD是矩形，DA⊥面ABEF，M為EF中點，且DA=1，AB∥EF，AB=
1
2
EF=2
2
，AF=BE=2．
（Ⅰ）求證：CM∥平面ADF；
（Ⅱ）求三棱錐M-ADF的體積．

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如圖所示的五面體中，四邊形ABCD是矩形，DA⊥面ABEF，M為EF中點，且DA=1，AB∥EF，AB=EF=2，AF=BE=2．
（Ⅰ）求證：CM∥平面ADF；
（Ⅱ）求三棱錐M-ADF的體積．

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