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解答题已知在直角梯形ABCD中 AD∥BC ∠ABC= AB=BC=2AD=4 E F

时间:2021-11-29 20:57:44

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解答题已知在直角梯形ABCD中 AD∥BC ∠ABC= AB=BC=2AD=4 E F

问题补充:

解答题已知在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=,AB=BC=2AD=4,E、F分别是两腰AB、CD上的点,EF∥BC,AE=x,G是BC的中点.沿EF将梯形ABCD翻折,使平面AEFD⊥平面EBCF(如图).

(1)若以F、B、C、D为顶点的三棱锥的体积记为f(x),求f(x)的最大值.

(2)当f(x)取得最大值时,求BD与平面BCFE所成角的正弦值.

答案:

解:(1)因为ABCD为直角梯形,沿EF将梯形ABCD翻折后,平面AEFD⊥平面EBCF;所以三棱锥D-BCF的高为AE所以三棱锥D-BCF的体积为:(4分)

所以

所以当x=2时,f(x)取最大值为(7分)

(2)作DH⊥EF于H,连接HB,

因为平面AEFD⊥平面EBCF;

所以DH⊥面BCFE,所以∠DBH就是所求的BD与平面BCFE所成角(10分)

容易计算得,DH=2,,R所以

所以(13分)

所以,BD与平面BCFE所成角的正弦值为(14分)解析分析:(1)先表示出三棱锥的体积记为f(x),利用基本不等式求出f(x)的最大值.(2)先表示出BD与平面BCFE所成角,然后解直角三角形的边长,求出BD与平面BCFE所成角的正弦值.点评:本题考查棱锥的体积,函数的最值,直线与平面所成的角,考查空间想象能力,是中档题.

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