题目内容
(09年崇文区期末文)(14分)
如图,四面体ABCD中,O是BD的中点,ΔABD和ΔBCD均为等边三角形,
AB =2 , AC =.
(I)求证:平面BCD;
(II)求二面角A-BC- D的大小;
解析:解法一:
证明:连结OC,
∴. ----------------------------------------------------------------------------------2分
,,
∴ . ------------------------------------------------------4分
在中,
∴即 ---------------------------------------------------5分
∴平面. ----------------6分
(II)过O作,连结AE,
,
∴AE在平面BCD上的射影为OE.
∴.
∴ . ---------------------------------10分
在中,,,,
∴.
∴二面角A-BC-D的大小为. -----------------------------------------------14分
解法二:
(I)同解法一.
(II)解:以O为原点,如图建立空间直角坐标系,
则 ------------------8分
,
∴. -------------------------------------------------10分
设平面ABC的法向量,
,,
由.-----------------------------------12分
设与夹角为,
则.
∴二面角A-BC-D的大小为. -----------------------------------------------14分