四棱錐PABCD中,PA⊥平面ABCD,EAD的中點,ABCE為菱形,∠BAD=120°,PAAB,GF分別是線段CE,PB上的動點,且滿足=λ∈(0,1).

(Ⅰ)求證:FG∥平面PDC

(Ⅱ)求λ的值,使得二面角FCDG的平面角的正切值為

答案:
解析:

  方法一:

  (Ⅰ)證明:如圖以點A為原點建立空間直角坐標系Axyz,其中KBC的中點,

  不妨設PA=2,則,

  ,,,

  由,得

  ,

  ,

  設平面的法向量=(xy,z),則

  

  得

  可取=(,1,2),于是

  ,故,又因為FG平面PDC,即∥平面. 6分

  (Ⅱ)解:,,

  設平面的法向量,則,

  可取,又為平面的法向量.

  由,因為tan,cos,

  所以,解得(舍去),

  故. 15分

  方法二:

  (Ⅰ)證明:延長,連,

  得平行四邊形,則,

  所以

  又,則,

  所以//

  因為平面,平面,

  所以//平面. 6分

  (Ⅱ)解:作FM,作,連

  則,為二面角的平面角.

  ,不妨設,則,,

  由

  得,即. 15分


提示:

本題主要考查空間點、線、面位置關系,二面角等基礎知識,空間向量的應用,同時考查空間想象能力和運算求解能力.滿分15分.


練習冊系列答案
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