★10.如图,在矩形ABCD中,点E,F分别在线段AB,AD上,AE=EB=AF=2/3 FD=4.沿直线EF将△AEF翻折成△A'EF,使平面A'EF⊥平面BEF,求二面角A' - FD - C的余弦值.
分析:本题可以建立适当的直角坐标系,利用平面的法向量来求;也可作出二面角的平面角来求.
解法一取线段EF的中点H,连接A'H,
由题意,知A'E=A'F及H是EF的中点,
所以A'H⊥EF.
又因为平面A'EF⊥平面BEF,A'H⊂平面A'EF,
所以A'H⊥平面BEF.
如图建立空间直角坐标系Axyz,
则A'(2,2,2√2),C(10,8,0),F(4,0,0),D(10,0,0).
故(FA"'" ) ⃗=(-2,2,2√2),(FD) ⃗=(6,0,0).
设n=(x,y,z)为平面A'FD的一个法向量,
所以{■("-" 2x+2y+2√2 z=0"," @6x=0"." )┤
取z=√2,则n=(0,-2,√2).
又平面BEF的一个法向量m=(0,0,1),
故cos
所以二面角A' - DF - C的余弦值为 √3/3.
解法二取线段EF的中点H,AF的中点G,连接A'G,A'H,GH.