一个几何体是由圆柱ADD1A1和三棱锥E-ABC组合而成,点A、B、C在圆柱上底面圆O的圆周上,EA⊥平面ABC,AB⊥AC,AB=AC,其正视图、侧视图如图所示.(

发布时间:2020-08-04 14:09:26

一个几何体是由圆柱ADD1A1和三棱锥E-ABC组合而成,点A、B、C在圆柱上底面圆O的圆周上,EA⊥平面ABC,AB⊥AC,AB=AC,其正视图、侧视图如图所示.

(1)求证:AC⊥BD;
(2)求锐二面角A-BD-C的大小.

网友回答

解:(1)证明:因为EA⊥平面ABC,AC?平面ABC,所以EA⊥AC,即ED⊥AC.
又因为AC⊥AB,AB∩ED=A,
所以AC⊥平面EBD.
因为BD?平面EBD,
所以AC⊥BD.
(2)设n=(x,y,z)是平面BCD的法向量,因为,
所以即
取z=-1,则n=(1,0,-1)是平面BCD的一个法向量.
由(1)知,AC⊥BD,又因为AC⊥AB,AB∩BD=B,
所以AC⊥平面ABD.
所以是平面ABD的一个法向量.
因为,
所以.
而等于二面角A-BD-C的平面角,
所以二面角A-BD-C的平面角大小为60°.

解析分析:(1)由已知中EA⊥平面ABC,由线面垂直的性质可得ED⊥AC,结合AC⊥AB,由线面垂直的判定定理可得AC⊥平面EBD,再由线面垂直的性质得到AC⊥BD;
(2)分别求出平面ABD与平面BCD的法向量,代入向量夹角公式,即可得到二面角A-BD-C的平面角的大小.


点评:本题考查的知识点是由几何体的结构特征得到线线垂直,进而建立空间坐标系,将二面角问题转化为向量夹角问题.
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