已知正方形ABCD的邊長為2,

,
將正方形ABCD沿對角線BD折起,使

,得到三棱錐

,如圖所示。
(1)當
a=2時,求證:

平面BCD;
(2)當二面角

的大小為

時,
求二面角

的正切值。

(1)見解析;(2)

.
本試題主要考查了立體幾何中的二面角的求解線面垂直的證明。
(1)證明:根據(jù)題意,在

中,

,
所以

2分
因為AC、BD是正方形ABCD的對角線,所以

因為

所以

4分
(2)解:由(1)知,

,以O(shè)為原點,OC,OD所在的直線分別為
x軸,
y軸建立如圖所示的空間直角坐標系O-
xyz,則


.
設(shè)

6分
又設(shè)平面ABD的法向量為

,
則
所以

所以

8分
因為平面BCD的一個法向量

且二面角A-BD-C的大小為

,
所以

,因為

解得

。 9分
設(shè)平面ABC的法向量為


令

所以

10分
設(shè)二面角A-BC-D的平面角為

,
所以

所以

所以二面角A-BC-D的正切值為

. 12分
練習冊系列答案
相關(guān)習題
科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:解答題
如圖,在四棱錐

中,

底面

,

是直角梯形,

,

,

是

的中點。

(1)求證:平面

平面

(4分)
(2)若二面角

的余弦值為

,求直線

與平面

所成角的正弦值.(8分)
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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:單選題
一個幾何體的三視圖形狀都相同、大小均相等,那么這個幾何體不可以是
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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:填空題
圓柱形容器內(nèi)部盛有高度為8 cm的水,若放入三個相同的球(球的半徑與圓柱的底面半徑相同)后,水恰好淹沒最上面的球(如圖所示),則球的半徑是
_____cm.

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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:解答題
如圖,在直三棱柱

中,

,

.棱

上有兩個動點
E,
F,且
EF =
a (
a為常數(shù)).
(Ⅰ)在平面
ABC內(nèi)確定一條直線,使該直線與直線
CE垂直;
(Ⅱ)判斷三棱錐
B—
CEF的體積是否為定值.若是定值,求出這個三棱錐的體積;若不是定值,說明理由.
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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:單選題
長方體

的長、寬、高分別為3、2、1,則從A到

沿長方體的表面的最短距離為( )
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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:單選題
已知S、A、B、C是球O表面上的點,SA⊥平面ABC、AB⊥BC,SA=AB=1,
BC=

,則球O的表面積為( )
A、

B、

C、

D、

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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:解答題
在正方體

中,

是

的中點
求證:①

∥平面

;
②平面

∥平面

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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:填空題
一個結(jié)晶體的形狀為平行六面體,其中,以頂點

為端點的三條棱長都等于1,且它們彼此的夾角都是

,那么以這個頂點為端點的晶體的對角線的長為
。
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