1.如图,菱形ABCD中,∠ABC=60°,AC与BD相交于点O,AE⊥平面ABCD,CF∥AE,AB=AE=2.
(1)求证:BD⊥平面ACFE;
(2)当直线FO与平面BED所成的角为45°时,求异面直线OF与BE所成的角的余弦值大小.
解析 (1)因为四边形ABCD是菱形,所以BD⊥AC.因为AE⊥平面ABCD,BD⊂平面ABCD,所以BD⊥AE.因为AC∩AE=A,所以BD⊥平面ACFE.
(2)以O为原点,,的方向为x,y轴正方向,过O且平行于CF的直线为z轴(向上为正方向),建立空间直角坐标系,则B(0,,0),D(0,-,0),E(1,0,2),F(-1,0,a)(a>0),=(-1,0,a).设平面EBD的法向量为n=(x,y,z),则有即令z=1,则n=(-2,0,1),由题意得sin 45°=|cos〈,n〉|===.因为a>0,所以解得a=3.所以=(-1,0,3),=(1,-,2),所以cos〈,〉===.故异面直线OF与BE所成的角的余弦值为.
2.(2019·河南郑州模拟)如图,在△ABC中,∠ABC=,O为AB边上一点,且3OB=3OC=2AB,已知PO⊥平面ABC,2DA=2AO=PO,且DA∥PO.
(1)求证:平面PBAD⊥平面COD;
(2)求直线PD与平面BDC所成角的正弦值.