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规范答题示例6空间角的计算问题典例6(12分)如图,AB是圆O的直径,C是圆O上异于A,B的一个动点,DC垂直于圆O所在的平面,DCEB,DCEB1,AB4.(1)求证:DE平面ACD;(2)若ACBC,求平面AED与平面ABE所成的锐二面角的余弦值审题路线图(1)(2)规 范 解 答分 步 得 分构 建 答 题 模 板(1)证明DC平面ABC,BC平面ABC,DCBC,又AB是O的直径,C是O上异于A,B的点,ACBC,又ACDCC,AC,DC平面ACD,BC平面ACD.又DCEB,DCEB,四边形BCDE是平行四边形,DEBC,DE平面ACD.4分(2)解在RtACB中,AB4,ACBC,ACBC2,如图,以C为原点,CA,CB,CD所在直线为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,则A(2,0,0),D(0,0,1),B(0,2,0),E(0,2,1),(2,0,1),(0,2,0),(2,2,0),(0,0,1).6分设平面ADE的一个法向量为n1(x1,y1,z1),则令x11,得n1(1,0,2),设平面ABE的一个法向量为n2(x2,y2,z2),则令x21,得n2(1,1,0).10分cosn1,n2.平面AED与平面ABE所成的锐二面角的余弦值为.12分第一步找垂直:找出(或作出)具有公共交点的三条两两垂直的直线第二步写坐标:建立空间直角坐标系,写出点坐标第三步求向量:求直线的方向向量或平面的法向量.第四步求夹角:计算向量的夹角第五步得结论:得到所求两个平面所成的角或直线和平面所成的角.评分细则(1)第(1)问中证明DCBC和ACBC各给1分,证明DEBC给1分,证明BC平面ACD时缺少ACDCC,AC,DC平面ACD,不扣分(2)第(2)问中建系给1分,两个法向量求出1个给2分,没有最后结论扣1分,法向量取其他形式同样给分跟踪演练6(2018全国)如图,四边形ABCD为正方形,E,F分别为AD,BC的中点,以DF为折痕把DFC折起,使点C到达点P的位置,且PFBF.(1)证明:平面PEF平面ABFD;(2)求DP与平面ABFD所成角的正弦值(1)证明由已知可得BFPF,BFEF,PFEFF,PF,EF平面PEF,所以BF平面PEF.又BF平面ABFD,所以平面PEF平面ABFD.(2)解如图,作PHEF,垂足为H.由(1)得,PH平面ABFD.以H为坐标原点,的方向为y轴正方向,|为单位长,建立如图所示的空间直角坐标系Hxyz.由(1)可得,DEPE.又DP2,DE1,所以PE.又PF1,EF2,所以PEPF.所以PH,EH.则H(0,0,0),P,D,.又为平面ABFD的法向量,设DP与平面ABFD所成的角为,则sin .所以DP与平面ABFD所成角的正弦值为.
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