课时跟踪检测(四十六)[高考基础题型得分练]1.[2017·陕西西安调研]如图所示,在长方体ABCD-A′B′C′D′中,AB=λAD=λAA′(λ>0),E,F分别是A′C′和AD的中点,且EF⊥平面A′BCD′
(1)求λ的值;(2)求二面角C-A′B-E的余弦值.解:以D为原点,DA,DC,DD′所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立如图所示空间直角坐标系,设AA′=AD=2,则AB=2λ,D(0,0,0),A′(2,0,2),D′(0,0,2),B(2,2λ,0),C(0,2λ,0),E(1,λ,2),F(1,0,0).(1)EF=(0,-λ,-2),D′A′=(2,0,0),A′B=(0,2λ,-2), EF⊥D′A′,EF⊥A′B,∴EF·D′A′=0,EF·A′B=0,即-2λ2+4=0,∴λ=
(2)设平面EA′B的一个法向量为m=(1,y,z),则 A′B=(0,2,-2),A′E=(-1,,0),∴∴y=,z=1,∴m=
由已知得EF为平面A′BC的一个法向量,又EF=(0,-,-2),∴cos〈m,EF〉===-
又二面角C-A′B-E为锐二面角,故二面角C-A′B-E的余弦值为
2.如图所示的几何体,四边形ABCD中,有AB∥CD,∠BAC=30°,AB=2CD=2,CB=1,点E在平面ABCD内的射影是点C,EF∥AC,且AC=2EF
(1)求证:平面BCE⊥平面ACEF;(2)若二面角D-AF-C的平面角为60°,求CE的长.(1)证明:在△ABC中,BC2=AB2+AC2-2AB·ACcos30°,解得AC=,所以AB2=AC2+BC2,由勾股定理知∠ACB=90°,所以BC⊥AC
又EC⊥平面ABCD,BC⊂平面ABCD,所以BC⊥EC
又AC∩EC=C,所以BC⊥平面ACEF,所以平面BCE⊥平面ACEF
(2)解:因为EC⊥平面ABCD,又由