(2014•文登市三模)如图,直角梯形ABCD与等腰直角三角形ABE所在的平面互相垂直.AB∥CD,AB⊥BC,AB=2

1个回答

  • 解题思路:(Ⅰ)根据线面所成角的定义,即可求直线EC与平面ABE所成角的正切值;

    (Ⅱ)建立空间直角坐标系,利用向量法结合EC∥平面FBD,即可得到结论.

    (Ⅰ)∵平面ABCD⊥平面ABE,且交线AB,BC⊥AB,BC⊂平面ABCD,

    ∴BC⊥平面ABE,

    则∠CEB是直线EC与平面ABE所成角,

    ∵在等腰三角形ABE中,AB=2,

    ∴EB=EA=

    2,

    在直角三角形CBE中,tan∠CEB=

    BC

    BE=

    1

    2=

    2

    2,

    ∴直线EC与平面ABE所成角的正切值为

    2

    2.

    (Ⅱ)设O为AB的中点,连结OD,OE,则OE⊥AB,

    ∵平面ABCD⊥平面ABE,

    ∴OE⊥平面ABE,OE⊥OD,

    在直角梯形ABCD,由CD=OB,CD∥OB,可得OD⊥AB,

    由OB,OD,OE两两垂直,建立空间直角坐标系O-xyz,

    假设线段EA上存在点F,使EC∥平面FBD,

    n=(x,y,z)是平面PBD的一个法向量,则必需使

    EC⊥

    n.

    ∵E(0,0,1),C(1,-1,0),B(0,-1,0),D(1,0,0)

    EC=(1,−1,−1),

    BD=(1,1,0),

    设F(0,a,1-a)

    DF=(−1,a,1−a),

    n•

    DF=0

    n•

    BD=0,得

    −x+ya+z(1−a)=0

    x+y=0

    令x=1,则

    n=(1,−1,

    1+a

    1−a).

    要使

    EC⊥

    n,则有1+1+

    1+a

    1−a=0,∴a=

    1

    3.

    此时F(0,

    1

    3,

    2

    3),

    EF=(0,

    1

    3,−

    1

    3),

    EA=(0,1,−1),

    EF=

    1

    3

    EA

    则线段EA上存在点F,且是靠近点E的一个三等分点.

    点评:

    本题考点: 直线与平面所成的角;直线与平面平行的判定.

    考点点评: 本题主要考查直线和平面所成角的计算,以及线面平行的判断,建立空间坐标系是解决本题的关键.