求助数学题(二面角)
把正方形ABCD延对角线AC折起成直二面角,点E、F分别是AD、BC的中点,点O是原正方形的中心,求EF的长
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把正方形ABCD延对角线AC折起成直二面角,点E、F分别是AD、BC的中点,点O是原正方形的中心,求EF的长 如图 过点F作AC的垂线,垂足为G,连接GE 因为ABC-ADC为直二面角 所以,BO⊥面ACD,DO⊥面ABC 又,FG⊥AC 所以,FG//BO,FG⊥面ADC 所以,FG⊥GE 所以,△FGE为直角三角形 因为ABCD为正方形,所以:设OA=OB=OC=OD=a 所以,正方形ABCD的边长为√2a 且,△BOC和△AOD为等腰直角三角形,F、E分别为它们斜边BC、AD的中点 又,FG//BO 所以,FG是△BOC的中位线 所以,FG=BO/2=a/2,OG=OC/2=a/2 所以,AG=AO+OG=a+(a/2)=3a/2 且,AE=AD/2=√2a/2 在△EAG中,∠OAD=45°,由余弦定理有: GE^2=AE^2+AG^2-2*AE*AG*cos45°=(√2a/2)^2+(3a/2)^2-2*(√2a/2)*(3a/2)*(√2/2)=(a^2/2)+(9a^2/4)-(3a^2/2)=5a^2/4 所以,在Rt△FGE中,由勾股定理有: EF^2=FG^2+GE^2=(a/2)^2+(5a^2/4)=3a^2/2 所以,EF=√6a/2。
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