如图,三棱锥D-ABC中,△ABC是边长为4的正三角形,AD=3,E为AB的中点,AD⊥平面ABC.(Ⅰ)?求证:平面CDE⊥平面ABD;(Ⅱ)?求直线AD和平面CD

发布时间:2020-07-31 22:54:20

如图,三棱锥D-ABC中,△ABC是边长为4的正三角形,AD=3,E为AB的中点,AD⊥平面ABC.
(Ⅰ)?求证:平面CDE⊥平面ABD;
(Ⅱ)?求直线AD和平面CDE所成的角的大小;
(Ⅲ)?求点A到平面BCD的距离.

网友回答

解:(Ⅰ)∵AD⊥平面ABC,CE?平面ABC∴AD⊥CE,
又∵△ABC为正三角形,E为AB的中点,
∴CE⊥AB而AB∩AD=A
∴CE⊥平面ABD,又CE?平面CDE
∴平面CDE⊥平面ABD
(Ⅱ)由(Ⅰ)得平面CDE⊥平面ABD,
∴AD在平面CDE上的射影为DE,所以∠ADE即为所成的角.
△ADE为Rt△,且AE=2,AD=3,∴∴,即直线AD与平面CDE所成的角为
(Ⅲ)取BC的中点M,连接DM,过A点在平面DAM内作AN⊥DM于N
证得BC⊥平面DAM,所以AM⊥平面BCD
AM=,DM=,
利用等面积可知,DM?AN=DA?AM
所以

解析分析:(Ⅰ)根据AD⊥平面ABC,可得AD⊥CE,又△ABC为正三角形,E为AB的中点,可知CE⊥AB,从而CE⊥平面ABD,故可得平面CDE⊥平面ABD;(Ⅱ)由(Ⅰ)得平面CDE⊥平面ABD,所以AD在平面CDE上的射影为DE,故∠ADE即为所成的角,在Rt△ADE中,AE=2,AD=3,故可求直线AD与平面CDE所成的角;(Ⅲ)取BC的中点M,连接DM,过A点在平面DAM内作AN⊥DM于N,可证得BC⊥平面DAM,所以AM⊥平面BCD,利用DM?AN=DA?AM可求点A到平面BCD的距离.

点评:本题以三棱锥为载体,考查线面垂直的性质,考查面面垂直,考查线面角,考查点面距离,综合性强.
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