老黃自己是最怕空間幾何問題的,因爲老黃的空間想象能力幾乎等於0. 不過學習就是這樣,必須要迎難而上,這樣才能真正鍛鍊自己的能力。只是高考這樣的立體幾何問題,真的是有一道就夠了,這也忒燒腦了啦!看看這道二面角問題:

如圖, 在圓柱OO1中,四邊形ABCD是其軸截面,EF爲⊙O1的直徑,且EF⊥CD,AB=2,BC=a(a>1).

(1)求證:BE=BF;

(2)若直線AE與平面BEF所成角的正弦值爲√6/3, 求二面角A-BE-F平面角的餘弦值.

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【第一小題按慣例,都是送分的,老黃就不羅嗦了,如果連第一小題都看不懂,第二小題解析了,也不會看得懂的】

(1)證明:由AD⊥⊙O1, 有EF⊥AD,

又EF⊥CD,∴EF⊥平面ABCD,

連接BO1, 則BO1⊂平面ABCD,∴EF⊥BO1,

又EO1=FO1,∴BE=BF.

【第二小題有三個關鍵,一是找到直線AE與平面BEF所成的角;二是找到二面角A-BE-F的平面角;三是求a值。特別是第三點,有可能會被遺漏掉,如果結果含有a,肯定要被扣掉大部分的分數的】

(2)解:過A作AG⊥BO1於點G ,則AG⊥平面BEF,【因爲AG同時還垂直於EF】

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連接EG,則sin∠AEG =AG/AE=根號6 /3 ,【角AEG就是直線AE與平面BEF所成的角】

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過A作AH⊥BE於點H ,連接GH,∠AHG就是二面角A-BE-F的平面角, 【過程雖然看似簡單,但這裏面含着找二面角的重要方法,一定要好好領會,掌握起來哦。這裏GH也垂直於BE,且在平面BEF內】

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連接CE,則CE=根號2CO1=根號2AB/2=根號2,

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在Rt△BCE中,BE=根號(BC^2+CE^2)=根號(a^2+2)=AE.【BE=AE與(1)的結論同理】

連接AO1, 則AO1=BO1=根號(BC^2+O1C^2)=根號(a^2+1). 【終於把輔助線全部作完了】

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AG·BO1=BC·AB,【左邊是三角形AO1B面積的兩倍,右邊是矩形ABCD的面積,它們是相等的】

AG=BC·AB/BO1=2a/根號(a^2+1),

又AG=根號6AE/3=根號(6a^2+12)/3=2a/根號(a^2+1), ∴a=根號.【a還有三個解,都不合理,直接被捨去了】

所以BE=AE=2=AB,AG=2根號6/3,

AH=根號3 BE/2=根號3【這是等邊三角形ABE的高AH與邊BE的數量關係】

在Rt△AGH中,GH=根號(AH^2-AG^2)=1/根號3,

所以cos∠AHG=GH/AH=1/3.

別說解決了,這樣的題想看明白答案都挺有難度的,您覺得呢?

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