如图.三棱锥S-ABC中.△ABC是边长为4的正三角形...M.N分别为AB.SB的中点.

发布时间:2021-02-20 01:30:14

如图,三棱锥S-ABC中,△ABC是边长为4的正三角形,,,M、N分别为AB、SB的中点.(1)求证:平面SAC⊥平面ABC;(2)求二面角N-CM-B的一个三角函数值;(3)求点B到平面CMN的距离.

网友回答

答案:分析:(1)取AC中点O,由勾股定理可得SO⊥BO,根据等腰三角形的性质可得SO⊥AC,从而得到SO⊥平面ABC,平面SAC⊥平面ABC.
(2)如图所示建立空间直角坐标系O-xyz,求得平面CMN的一个法向量,平面ABC的一个法向量,可得
=的值,即为所求.
(3)根据点B到平面CMN的距离即为上射影的绝对值,求得结果.
解答:解:(1)取AC中点O,连接SO,OB,则SO⊥AC,BO⊥AC,
,,
∵SO2+BO2=20,SB2=20,∴SO2+BO2=SB2,∴SO⊥BO,
又SO⊥AC,∴SO⊥平面ABC,
∵SO?平面SAC,∴平面SAC⊥平面ABC.
(2)如图所示建立空间直角坐标系O-xyz.
则A(2,0,0),,C(-2,0,0),,,(6分)
∵=(3,,0),=(-1,0,).
设为平面CMN的一个法向量,则
•=,•=,
取,∴=(,-,1),
又=(0,0,2 )为平面ABC的一个法向量,
∴==.
由图知的夹角即为二面角N-CM-B的大小,其余弦值为.
(3)由(2)得=(-1,,0),=(,-,1)为平面CMN的一个法向量,
∴点B到平面CMN的距离即为上射影的绝对值=.
点评:本题考查证明面面垂直的方法,求二面角的大小,点到平面的距离,求平面的法向量的坐标是解题的关键和易错点.
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