题目
如图,已知四边形ABCD为菱形,且,取AB中点为E,AD中点F。现将四边形EBCD沿DE折起至EBHD。 (1)求证: (2)若二面角A-DE-H为直二面角,设平面ABH与平面ADE所成二面角的平面角为,试求的值。
答案:(1)取AH的中点G,连接BG,FG,EF …………………………2分 因为四边形ABCD为菱形,所以BE平行且等于 又因为FG为三角形ABH的中位线,所以FG平行且等于 故BE平行且等于FG,即BEFG为平行四边形, 因此EF平行BG …………………………4分 所以 …………………………5分 (2)因为,所以 故翻折之后,因此为二面角A-DE-H的平面角,故 .因此 ………………………7分 方法一、 建立直角坐标系,以E为坐标原点,以AE为x轴,DE为y轴,且设菱形边长为a,则 平面ABH的法向量为 ………………………10分 平面ADE的法向量为(0,0,1) ………………………13分 则二面角的余弦值为 ………………………15分 方法二、延长DE、HB交于点O,则由已知得 过D作,垂足点为M,连接HM,则为二面角的平面角。 再求值即可。