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如图,在平行四边形ABCD中,AB=2BC,∠ABC=120°.E为线段AB的中点,将△ADE沿直线DE翻折成△A′DE

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/01 23:20:16
如图,在平行四边形ABCD中,AB=2BC,∠ABC=120°.E为线段AB的中点,将△ADE沿直线DE翻折成△A′DE,使平面A′DE⊥平面BCD,F为线段A′C的中点.

(Ⅰ)求证:BF∥平面A′DE;
(Ⅱ)设M为线段DE的中点,求直线FM与平面A′DE所成角的余弦值.
(Ⅰ)证明:取A′D的中点G,
连接GF,GE,由条件易知
FG∥CD,FG=
1
2CD.
BE∥CD,BE=
1
2CD.
所以FG∥BE,FG=BE.
故所以BF∥EG.
又EG⊂平面A'DE,BF⊄平面A'DE
所以BF∥平面A'DE.
(Ⅱ)在平行四边形ABCD中,设BC=a,
则AB=CD=2a,AD=AE=EB=a,
连接A′M,CE
因为∠ABC=120°
在△BCE中,可得CE=
3a,
在△ADE中,可得DE=a,
在△CDE中,因为CD2=CE2+DE2,所以CE⊥DE,
在正三角形A′DE中,M为DE中点,所以A′M⊥DE.
由平面A′DE⊥平面BCD,
可知A′M⊥平面BCD,A′M⊥CE.
取A′E的中点N,连线NM、NF,
所以NF⊥DE,NF⊥A′M.
因为DE交A′M于M,
所以NF⊥平面A′DE,
则∠FMN为直线FM与平面A′DE所成的角.
在Rt△FMN中,NF=

3
2a,MN=
1
2a,FM=a,
则cos∠FMN=
1
2.
所以直线FM与平面A′DE所成角的余弦值为
1
2.