如图,在三棱锥V-ABC中,VC⊥底面ABC,AC⊥BC,D是AB的中点,且AC=BC=2,.(1)求证:平面VAB⊥平面VCD;(2)求二面角V-AB-C的大小;(

发布时间:2020-07-31 19:03:10

如图,在三棱锥V-ABC中,VC⊥底面ABC,AC⊥BC,D是AB的中点,且AC=BC=2,.
(1)求证:平面VAB⊥平面VCD;
(2)求二面角V-AB-C的大小;
(3)求点C到平面VAB的距离.

网友回答

(1)证明:∵三棱锥V-ABC中,VC⊥底面ABC,AC⊥BC,
∴以CA为x轴,以CB为y轴,以CV为z轴,建立空间直角坐标系,
∵D是AB的中点,且AC=BC=2,,
∴V(0,0,),A(2,0,0),B(0,2,0),D(1,1,0),C(0,0,0)
∴,,,
∴=-2+2+0=0,,
故AB⊥CD,AB⊥CV,
∴AB⊥平面VCD,
∵AB?平面VAB,
∴平面VAB⊥平面VCD.
(2)解:由(1)知AB⊥平面VCD,
∴∠VDC是二面角V-AB-C的平面角,
∵AC=BC=2,,VC⊥底面ABC,AC⊥BC,
∴VC=CD=,VC⊥CD,
∴∠VDC=,
故二面角V-AB-C的大小为.
(3)解:∵V(0,0,),A(2,0,0),B(0,2,0),C(0,0,0),
∴,,=(0,0,),
设平面VAB的法向量为,
则,
∴,解得,
∴点C到平面VAB的距离d===1.
解析分析:(1)三棱锥V-ABC中,VC⊥底面ABC,AC⊥BC,以CA为x轴,以CB为y轴,以CV为z轴,建立空间直角坐标系,由此能够证明AB⊥平面VCD,故平面VAB⊥平面VCD.(2)由AB⊥平面VCD,知∠VDC是二面角V-AB-C的平面角,由此能求出二面角V-AB-C的大小.(3)先求出平面VAB的法向量,利用向量法能够求出点C到平面VAB的距离.

点评:本题考查平面垂直的证明,考查二面角大小的求法,考查点到平面的距离的求法.解题时要认真审题,注意等价转化思想和向量法的合理运用.
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