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在如图所示的空间直角坐标系中,AB=AD=2,AC=4,E,F分别是AD,BD的中点.
(1)求直线CD与平面CEF所成角的正弦值;
(2)设点M在平面ABC内,满足DM⊥平面CEF,试求出点M的坐标.
分析:(1)求出面CEF的一个法向量,利用向量的夹角公式,即可求直线CD与平面CEF所成角的正弦值;
(2)因为DM⊥平面CEF,所以
DM
n
,从而可求M的坐标.
解答:解:(1)由题意,得A(0,0,0),B(2,0,0),C(0,4,0),D(0,0,2),E(0,0,1),F(1,0,1),
CE
=(0,-4,1),
CF
=(1,-4,1).
设平面CEF的一个法向量为
n
=(x,y,z).则
n
CE
=0,即-4y+z=0,
n
CF
=0,x-4y+z=0.
所以x=0,z=4y.
取y=1,则z=4,所以
n
=(0,1,4).
设直线CD与平面CEF所成角为θ,
CD
=(0,-4,2),则sinθ=|cos<
CD
n
>|=
|-4+8|
20
×
17
=
2
85
85

所以直线CD与平面CEF所成角的正弦值为
2
85
85

(2)设M(x,y,0),则
DM
=(x,y,-2).
因为DM⊥平面CEF,所以
DM
n
,所以x=0,
y
1
=
-2
4
,即y=-
1
2

所以M(0,-
1
2
,0).
点评:本题考查线面角,考查线面垂直,考查学生的计算能力,属于中档题.
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3
2
1
2
,0)
,D点在平面yoz上,BC=2,∠BDC=90°,∠DCB=30°.
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