如图,AB是半圆O的直径,C是半圆O上除A、B外的一个动点,DC垂直于半圆O所在的平面,DC∥EB,DC=EB...
问题详情:
如图,AB是半圆O的直径,C是半圆O上除A、B外的一个动点,DC垂直于半圆O所在的平面,DC∥EB,DC=EB,AB=4,tan∠EAB=.
(1)*:平面ADE⊥平面ACD;
(2)当三棱锥C﹣ADE体积最大时,求二面角D﹣AE﹣B的余弦值.
【回答】
【考点】与二面角有关的立体几何综合题;平面与平面垂直的判定.
【分析】(Ⅰ)由已知条件推导出BC⊥平面ACD,BC∥DE,由此*DE⊥平面ACD,从而得到平面ADE⊥平面ACD.
(Ⅱ)依题意推导出当且仅当时三棱锥C﹣ADE体积最大,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角D﹣AE﹣B的余弦值.
【解答】(Ⅰ)*:∵AB是直径,∴BC⊥AC…(1分),
∵CD⊥平面ABC,∴CD⊥BC…(2分),
∵CD∩AC=C,∴BC⊥平面ACD…(3分)
∵CD∥BE,CD=BE,∴BCDE是平行四边形,BC∥DE,
∴DE⊥平面ACD…,
∵DE⊂平面ADE,∴平面ADE⊥平面ACD…
(Ⅱ)依题意,…,
由(Ⅰ)知
=
=
,
当且仅当时等号成立 …(8分)
如图所示,建立空间直角坐标系,
则D(0,0,1),,,
∴,,
,…(9分)
设面DAE的法向量为,
,即,∴,…(10分)
设面ABE的法向量为,
,即,∴,
∴…(12分)
∵与二面角D﹣AE﹣B的平面角互补,
∴二面角D﹣AE﹣B的余弦值为. …(13分)
【点评】本题考查平面与平面垂直的*,考查二面角的余弦值的求法,解题时要认真审题,注意向量法的合理运用.
知识点:空间几何体
题型:解答题
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