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1、试题题目:如图,AC是圆O的直径,点B在圆O上,,BM⊥AC交AC于点M,EA⊥平面AB..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-11-13 07:30:00

试题原文

如图,AC是圆O的直径,点B在圆O上,,BM⊥AC交AC于点M,EA⊥平面ABC,FC∥EA,AC=4,EA=3,FC=1.
(1)证明:EM⊥BF;
(2)求平面BEF与平面ABC所成的锐二面角的大小.

  试题来源:浙江省模拟题   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:二面角



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:

解:(法一)(1)证明:∵EA⊥平面ABC,BM平面ABC,
∴EA⊥BM.又∵BM⊥AC,EA∩AC=A,
∴BM⊥平面ACFE,而EM?平面ACFE,
∴BM⊥EM.∵AC是圆O的直径,∴∠ABC=90°.
又∵∠BAC=30°,AC=4,
∴AB=BC=2,AM=3,CM=1.
∵EA⊥平面ABC,FC∥EA,
∴FC⊥平面ABCD
∴∴△EAM与△FCM都是等腰直角三角形.
∴∠EMA=∠FMC=45°.
∴∠EMF=90°,即EM⊥MF(也可由勾股定理证得).
∵MF∩BM=M,∴EM⊥平面MBF.而BF平面MBF,
∴EM⊥BF.
(2)延长EF交AC于G,连BG,过C作CH⊥BG,连接FH.
由(1)知FC⊥平面ABC,BG?平面ABC,
∴FC⊥BG.而FC∩CH=C,
∴BG⊥平面FCH.∵FH?平面FCH,
∴FH⊥BG,∴∠FHC为平面BEF与平面ABC所成的二面角的平面角
在Rt△ABC中,∵∠BAC=30°,AC=4,
∴BM=AB·sin30°= .
,得GC=2.
∵BG=.2
又又∵△GCH~△GBM,∴,则
∴△FCH是等腰直角三角形,∠FHC=45°.
∴平面BEF与平面ABC所成的锐二面角的余弦值为
(法二)(1)同法一,得AM=3,BM=.如图,以A为坐标原点,垂直于AC、AC、AE所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系.
由已知条件得

,得
∴EM⊥BF. 
(2)由(1)知
设平面BEF的法向量为

得y=1,z=2,∴, 
由已知EA⊥平面ABC,所以取面ABC的法向量为
设平面BEF与平面ABC所成的锐二面角为

∴平面BEF与平面ABC所成的锐二面角为.  

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“如图,AC是圆O的直径,点B在圆O上,,BM⊥AC交AC于点M,EA⊥平面AB..”的主要目的是检查您对于考点“高中二面角”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中二面角”。


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