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1、试题题目:已知梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=∠BAD=,AB=BC=2AD=4,E、F分别是AB..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2016-02-19 07:30:00

试题原文

已知梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=∠BAD=,AB=BC=2AD=4,E、F分别是AB、CD上的点,EF∥BC,AE=x,G是BC的中点.沿EF将梯形ABCD翻折,使平面AEFD⊥平面EBCF (如图).
(1)当x=2时,求证:BD⊥EG;
(2)若以F、B、C、D为顶点的三棱锥的体积记为f(x),求f(x)的最大值;
(3)当f(x)取得最大值时,求二面角D﹣BF﹣C的余弦值.

  试题来源:四川省月考题   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:直线与平面垂直的判定与性质



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
证明:(1)∵平面AEFD⊥平面EBCF,

∴AE⊥EF,
∴AE⊥平面EBCF,AE⊥EF,AE⊥BE,
又BE⊥EF,故可如图建立空间坐标系E﹣xyz.
∵EA=2,∴EB=2,
又∵G为BC的中点,BC=4,∴BG=2.
则A(0,0,2),B(2,0,0),G(2,2,0),D(0,2,2),E(0,0,0),
=(﹣2,2,2),=(2,2,0),=(﹣2,2,2)(2,2,0)=0,
∴BD⊥EG.
解:(2)∵AD∥面BFC,所以
f(x)=V D﹣BCF=V A﹣BFC==
                            =
即x=2时f(x)有最大值为
(3)设平面DBF的法向量为
∵AE=2,B(2,0,0),D(0,2,2),F(0,3,0),
=(﹣2,2,2),则
,即
取x=3,y=2,z=1,

∵AE⊥面BCF,
∴面BCF一个法向量为,则
cos<>=
由于所求二面角D﹣BF﹣C的平面角为钝角,所以此二面角的余弦值为﹣
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“已知梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=∠BAD=,AB=BC=2AD=4,E、F分别是AB..”的主要目的是检查您对于考点“高中直线与平面垂直的判定与性质”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中直线与平面垂直的判定与性质”。


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