(2012•株洲模拟)如图,正△ABC的边长为4,CD是AB边上的高,E,F分别是AC和BC边的中点,现将△ABC沿CD

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  • 解题思路:(1)要证明线面平行,在平面内找到一条可能与已知直线平行的直线,观察到平面BEF中三条已知直线中,EF可能与AB平行,故可以以此为切入点进行证明.

    (2)要求二面角的余弦,找出二面角的平面角,然后通过解三角形,求出这个平面角的余弦值,进而给出二面角的余弦值.

    (3)线线垂直可由线面垂直的性质推得,直线和平面垂直,这条直线就垂直于平面内所有直线,这是寻找线线垂直的重要依据.垂直问题的证明,其一般规律是“由已知想性质,由求证想判定”,也就是说,根据已知条件去思考有关的性质定理;根据要求证的结论去思考有关的判定定理,往往需要将分析与综合的思路结合起来.

    (1)AB∥平面DEF,理由如下

    如图:在△ABC中,由E、F分别是AC、BC中点,得EF∥AB,

    又AB⊄平面DEF,EF⊂平面DEF.

    ∴AB∥平面DEF.

    (2)∵AD⊥CD,BD⊥CD

    ∴∠ADB是二面角A-CD-B的平面角

    ∴AD⊥BD

    ∴AD⊥平面BCD

    取CD的中点M,这时EM∥AD

    ∴EM⊥平面BCD

    过M作MN⊥DF于点N,连接EN,则EN⊥DF

    ∴∠MNE是二面角E-DF-C的平面角

    在Rt△EMN中,EM=1,MN=

    3

    2,EN=

    7

    2,所以cos∠MNE=

    21

    7.

    ∴tan∠MNE=

    3

    2,

    sin∠MNE

    cos∠MNE=

    3

    2,

    sin2∠MNE

    cos 2∠MNE=

    3

    4

    ∴cos∠MNE=

    21

    7

    点评:

    本题考点: 二面角的平面角及求法;空间中直线与直线之间的位置关系;空间中直线与平面之间的位置关系.

    考点点评: 本题考查的知识点是空间中直线与平面之间的位置关系,直线与平面所成的角,其中熟练掌握线面平行的判定定理,线面垂直、线线垂直、面面垂直之间的相互转化及线面夹角的定义,是解答本题的关键.