新课标卷近三年高考题
1、(2016年全国I 高考)如图,在以A ,B ,C ,D ,E ,F 为顶点的五面体中,面 ABEF 为正方形,AF =2FD ,90AFD ∠=,且二面角D AF E 与二面角C BE F 都是60.
(I )证明:平面ABEF ⊥平面EFDC ;
(II )求二面角E BC A 的余弦值.
【解析】
⑴ ∵ABEF 为正方形 ∴AF EF ⊥
∵90AFD ∠=? ∴AF DF ⊥
∵=DF EF F ∴AF ⊥面EFDC AF ⊥面ABEF
∴平面ABEF ⊥平面EFDC
⑵ 由⑴知60DFE CEF ∠=∠=?
∵AB EF ∥
AB ?平面EFDC
EF ?平面EFDC
∴AB ∥平面ABCD
AB ?平面ABCD
∵面ABCD 面EFDC CD =
∴AB CD ∥,∴CD EF ∥
∴四边形EFDC 为等腰梯形
以E 为原点,如图建立坐标系,设FD a =
()020EB a =,,,322a
BC a ??=- ? ???
,,,()200AB a =-,,
设面BEC 法向量为()m x y z =,,.
00m EB m BC ??=???=??,即111120
3
202a y a x ay z ?=?
?
??-?=
?? 设面ABC 法向量为()222n x y z =,,
=00n BC n AB ?????=??.即22223
20
220
a x ay ax ?-=???=? 222034x y z ===,
设二面角E BC A --的大小为θ.
∴二面角E BC A --
的余弦值为 2、(2016年全国II 高考)如图,菱形ABCD 的对角线AC 与BD 交于点O ,5,6AB AC ==,点,E F 分别在,AD CD 上,54AE CF ==,EF 交BD 于点H .将DEF ?沿EF 折到'D EF ?
位置,OD '=
(Ⅰ)证明:D H '⊥平面ABCD ;
(Ⅱ)求二面角B D A C '--的正弦值. 【解析】⑴证明:∵54AE CF ==,∴
AE CF AD CD =, ∴EF AC ∥.
∵四边形ABCD 为菱形,∴AC BD ⊥,
∴EF BD ⊥,∴EF DH ⊥,∴EF D H '⊥.
∵6AC =,∴3AO =;
又5AB =,AO OB ⊥,∴4OB =, ∴1AE OH OD AO =
?=,∴3DH D H '==, ∴222'OD OH D H '=+,∴'D H OH ⊥.
又∵OH EF H =,∴'D H ⊥面ABCD .
⑵建立如图坐标系H xyz -.
()500B ,,,()130C ,,,()'003D ,,,()130A -,,,
()430AB =,,,()'133AD =-,,,()060AC =,,,
设面'ABD 法向量()1n x y z =,,,
由1100n AB n AD ??=??'?=??得430330x y x y z +=??-++=?,取345x y z =??=-??=?
, ∴()1345n =-,,.
同理可得面'AD C 的法向量()2301n =,,,