解答题已知长方形ABCD的AB=3,AD=4.AC∩BD=O.将长方形ABCD沿对角线

发布时间:2020-07-09 02:28:29

解答题已知长方形ABCD的AB=3,AD=4.AC∩BD=O.将长方形ABCD沿对角线BD折起,使AC=a,得到三棱锥A-BCD,如图所示.过A作BD的垂线交BD于E.

(1)问a为何值时,AE⊥CD;
(2)当二面角A-BD-C的大小为90°时,求二面角A-BC-D的正切值.

网友回答

(1)证明:根据题意,在△ABD中,AE⊥BD,
∵AB=3,AD=4,∴BD=5,∴AE=
∴DE=,
∵cos∠BDC=,∴
当△ACE为直角三角形时,有,即时,△ACE为直角三角形
此时∵AE⊥BD,AE⊥EC,BD∩EC=E
∴AE⊥面BCD,∴AE⊥CD.?
(2)解:∵二面角A-BD-C的大小为90°,AE⊥BD,∴AE⊥面BCD,
过E作BC的垂线交BC于F,连接AF,
∵AE⊥BC,BC⊥EF,∴BC⊥面AEF,∴BC⊥AF,
∴∠AFE就是二面角A-BC-D的平面角,
∵EF=,而AE=,
∴.解析分析:(1)在△ABD中,AE⊥BD,根据AB=3,AD=4,可得BD=5,AE=,DE=,利用余弦定理可求CE,利用△ACE为直角三角形,可求AC的长;(2)证明AE⊥面BCD,过E作BC的垂线交BC于F,连接AF,可得∠AFE就是二面角A-BC-D的平面角,进而可求二面角A-BC-D的正切值.点评:本题考查线面垂直,考查面面角,解题的关键是掌握线面垂直的判定,正确作出面面角.
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