解题思路:(I)取AD的中点H,先利用平行公理及梯形中位线定理证明四边形EFGH为平行四边形,再利用线面平行的判定定理证明EG∥平面AFD
(II)先作出这个线面角的平面角,即过F作FM∥EC,过M作MN⊥BD,垂足为N,连接FN,再利用线面垂直的判定定理证明
MN⊥面BDF,从而证明∠MFN就是EC与面BDF所成的角,最后在直角三角形中计算此角的正切值即可
(I)证明:取AD的中点H,连接FH,GH,因为GH∥DC∥EF,GH=EF=3,所以四边形EFGH为平行四边形
故有EG∥FH,
又EG⊄平面ADE,FH⊂平面ADE
所以EG∥平面AFD
(II)过F作FM∥EC,过M作MN⊥BD,垂足为N,连接FN,
因为FD⊥面ABCD,所以FD⊥MN,BD∩FD=D
所以MN⊥面BDF,
所以∠MFN就是EC与面BDF所成的角
过B作BO⊥DC,垂足为O,
因为四边形ABCD是等腰梯形
所以OC=1,BO=
3,DO=3,DM=1,BD=2
3
因为△DBO∽△DMN
所以MN=[DM×BO/BD=
1
2]
在Rt△FDM中,FM=
2
所以在Rt△FNM中,FN=
7
2
所以tan∠MFN=[MN/FN]=
7
7
故直线EC与平面BDF所成角的正切值为
7
7
点评:
本题考点: 直线与平面所成的角;直线与平面平行的判定.
考点点评: 本题综合考查了线面平行的判定,平行公理,线面垂直的判定,以及线面角的作法、证法、算法,体现了将空间问题转化为平面问题的思想方法,解题时要辨清线面关系,避免想当然思想和运算错误