将两块三角板按图甲方式拼好(A、B、C、D四点共面),其中∠B=∠D=90°,∠ACD=30°,∠ACB=45°,AC=2,现将三角板ACD沿AC折起,使点D在平面ABC上的射影O恰好在AB上(如图乙).
(1)求证:AD⊥平面BDC;
(2)求二面角D-AC-B的大小;
(3)求异面直线AC与BD所成角的大小.
网友回答
解:(1)证明:由已知DO⊥平面ABC,
∴平面ADB⊥平面ABC,
又∵BC⊥AB,∴BC⊥平面ADB,
又∵AD?平面ADB,∴BC⊥AD,
又∵AD⊥DC,∴AD⊥平面BDC
(2)由(1)得AD⊥BD,
由已知AC=2,得,AD=1,
∴BD=1,∴O是AB的中点,
过D作DE⊥AC于E,连接OE,则OE⊥AC.
∴∠DEO是二面角D-AC-B的平面角,
因为,
∴.
∴.
即二面角D-AC-B的大小为.
(3)取AC的中点G,连接OG,以O为原点,分别以GO、OB、OD所在直线为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,
则,,,.
∴.
设AC与BD所成的角为α,
则,∴α=60°.
即异面直线AC与BD所成角的大小为60°.
(由D在平面ABC上的射影一定要落在,平面图形ABCD中,过D点与AC垂直的直线上,由平面几何知识可得O为AB中点)
解析分析:(1)在平面内找两条相交直线,再分别证明这两条直线与已知直线垂直,即可利用线面垂直的判定定理得到得到线面垂直.(2)利用题中的垂直关系作出二面角的平面角,再证明此角是所求角,然后放入三角形中利用解三角形的有关知识求解