题目内容
(2007
北京崇文模拟)如下图,直四棱柱中,∠ADC=90°,△ABC为等边三角形,且.(1)
求与BC所成角的余弦值;(2)
求二面角的大小;(3)
设M是线段BD上的点,当DM为何值时,⊥平面?并证明你的结论.
答案:略
解析:
解析:
解析: (1)∵是直四棱柱,∴ ,且,∴四边形 是平行四边形,∴ ;∴即 (或其补角)是与BC所成的角.连接 ,在三角形中,,,∴ .故 与BC所成的角的余弦值为.(2) 设AC∩BD=O,则BO⊥AC,又 ,,∴ BO⊥平面.过 O作交于于H,连接BH,则,∴∠ OHB为二面角的平面角.在 Rt△BOH中,,,∴ ,故二面角 的大小为arctan3.(3) 在BD上取点M,使得OM=OD,连接 AM,CM,∵ AD=DC,∠ADC=90°,又 DO⊥AC,且AO=OC,∴ CM=AM=AD,∴四边形 ABCD是一个正方形可证 ,,又,∴ 平面,此时.故当 时,有平面. |
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