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27.(全国Ⅰ•理•19题)四棱锥S-ABCD中,底面ABCD为平行四边形,侧面SBC⊥底面ABCD。已知∠ABC=45°,AB=2,BC=2,SA=SB=。
(Ⅰ)证明:SA⊥BC;
(Ⅱ)求直线SD与平面SAB所成角的大小;
解答:解法一:
(Ⅰ)作,垂足为,连结,由侧面底面,得底面.
因为,所以,
又,故为等腰直角三角形,,
由三垂线定理,得.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,依题设,
故,由,,,得
,.
的面积.
连结,得的面积
设到平面的距离为,由于,得
,
解得.
设与平面所成角为,则.
所以,直线与平面所成的我为.
解法二:
(Ⅰ)作,垂足为,连结,由侧面底面,得平面.
因为,所以.
又,为等腰直角三角形,.
如图,以为坐标原点,为轴正向,建立直角坐标系,
,,,,,
,,所以.
(Ⅱ)取中点,,
连结,取中点,连结,.
,,.
,,与平面内两条相交直线,垂直.
所以平面,与的夹角记为,与平面所成的角记为,则与互余.
,.
,,
所以,直线与平面所成的角为.