解答题如图,△BCD与△MCD都是边长为2的正三角形,平面MCD⊥平面BCD,AB⊥平面BCD,AB=2.
(1)求直线AM与平面BCD所成的角的大小;
(2)求平面ACM与平面BCD所成的二面角的正弦值.
网友回答
解:(1)取CD中点O,连OB,OM,则OB⊥CD,OM⊥CD.
又平面MCD⊥平面BCD,则MO⊥平面BCD,
所以MO∥AB,A、B、O、M共面.延长AM、BO相交于E,
则∠AEB就是AM与平面BCD所成的角.
OB=MO=,MO∥AB,则,,所以,故∠AEB=45°.
(2)CE是平面ACM与平面BCD的交线.
由(1)知,O是BE的中点,则BCED是菱形.
作BF⊥EC于F,连AF,则AF⊥EC,∠AFB就是二面角A-EC-B的平面角,
设为θ.
因为∠BCE=120°,所以∠BCF=60°.
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所以,所求二面角的正弦值是.解析分析:(1)取CD中点O,连OB,OM,延长AM、BO相交于E,根据线面所成角的定义可知∠AEB就是AM与平面BCD所成的角,在三角形AEB中求出此角即可;(2)CE是平面ACM与平面BCD的交线,作BF⊥EC于F,连AF,根据二面角的平面角的定义可知∠AFB就是二面角A-EC-B的平面角,在三角形AFB中求出此角的正弦值,从而求出二面角的正弦值.点评:本题主要考查了考查立体图形的空间感、线面角、二面角、空间向量、二面角平面角的判断有关知识,同时也考查了空间想象能力和推理能力.