15.如圖,四邊形ABCD是正方形,DE⊥平面ABCD,AF∥DE,AF=$\frac{1}{2}AD=\frac{1}{3}$ED=1.
(Ⅰ)求二面角E-AC-D的正切值;
(Ⅱ)設(shè)點(diǎn)M是線段BD上一個動點(diǎn),試確定點(diǎn)M的位置,使得AM∥平面BEF,并證明你的結(jié)論.

分析 (Ⅰ)設(shè)AC∩BD=O,連結(jié)OE,推導(dǎo)出二面角E-AC-D的平面角為∠EOD,由此能求出二面角E-AC-D的正切值.
(Ⅱ)作MN∥ED,推導(dǎo)出AMNF是平行四邊形,從而AM∥FN,進(jìn)而得到AM∥平面BEF.

解答 (本小題滿分12分)
解:(Ⅰ)設(shè)AC∩BD=O,連結(jié)OE,
由AC⊥OD,AC⊥DE,OD∩DE=D,
得AC⊥OE,
∴二面角E-AC-D的平面角為∠EOD,
∵AF=$\frac{1}{2}AD=\frac{1}{3}$ED=1,
∴tan∠EOD=$\frac{3\sqrt{2}}{2}$,
∴二面角E-AC-D的正切值為$\frac{3\sqrt{2}}{2}$.
(Ⅱ)$BM=\frac{1}{3}BD$時,AM∥平面BEF,理由如下:
作MN∥ED,則$MN\underline{\underline∥}\frac{1}{3}ED$,
∵AF∥DE,DE=3AF,∴$AF\underline{\underline∥}MN$,
∴AMNF是平行四邊形,
∴AM∥FN,
∵AM?平面BEF,F(xiàn)N?平面BEF,
∴AM∥平面BEF.

點(diǎn)評 本題考查二面角的正切值的求法,考查滿足線面平行的點(diǎn)的位置的確定,是中檔題,解題時要認(rèn)真審題,注意空間思維能力的培養(yǎng).

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