17.解:方法一(1)证明:连结AC交BD于点O,连结OE,

       因为S-ABCD是正四棱锥,∴ABCD是正方形,所以O是AC的中点.

     因为E是侧棱SC的中点,所以OE//AS,…………2分

又OE平面BDE,AS平面BDE,所以直线SA//平

面BDE.…………4分

 (2)解:因为AD//BC,异面直线SA和BC所成角的大

小是60°     所以∠SAD=60°…………6分

△SDA是等边三角形.

根据正棱锥的性质得,△SDC、△SBA、△SBC也是等边三角形.

连结SO,取SB中点F,连结AF、OF,因为O是正方形ABCD的中心,

根据正棱锥的性质得,SO⊥平面ABCD,∴AO⊥SO,又AO⊥BD,所以AO⊥平面SBD,……7分

因为SB⊥AF,根据三垂线定理的逆定理得,OF⊥SB,所以∠AFO是二面角A-SB-D的平面角.……………………9分

因为,所以在RtAOF中,

即二面角A-SB-D的大小是.…………10分

(3)解:因为E是侧棱SC的中点,所以BE⊥SC,DE⊥SC,所以SC⊥平面BDE,

  ∴平面SCB⊥平面BDE,过D作平面SCB的垂线,垂足在直线BE上,即BE为BD

  在平面SCB上的射影,所以∠DBE为直线BD和平面SBC所成的角,…………12分

  因为,所以

  所以直线BD和平面SBC所成的角的大小为………………14分

方法二:(1)证明:连AC交BD于点O,连结SO,OE. 根据正四棱锥的性质,得SO⊥面ABCD.  以OA、OB、OS所在射线分别作为非负x轴、非负y轴、非负z轴建立空间直角坐标系.…………1分

因为异面直线SA和BC所成角的大小是60°,AD//BC,所以∠SAD=60°,……2分

因而△SDA是等边三角形,根据正棱锥的性质,得△SDC,△SBA,△SBC也是等边三角形.  设AB=a,则[来源:Z。X。X。K]

  因为

所以,所以AS//OE.…………4分

又OE面BDE,AS面BDE,

所以AS//面BDE.………5分

(2)设是平面SAB的法向量.

则由  得…………6分

x1=1,得.…………7分

因为OA⊥SO,且OA⊥BD,所以是平面SBD的法向量.

………………9分

所以二面角A-SB-D的大小是………………10分

(3)设是平面SBC的法向量.

则由,得,得,……12分

,……13分

设BD和平面SBC所成的角的大小为,则

即直线BD和平面SBC所成的角为………………14分

 0  337339  337347  337353  337357  337363  337365  337369  337375  337377  337383  337389  337393  337395  337399  337405  337407  337413  337417  337419  337423  337425  337429  337431  337433  337434  337435  337437  337438  337439  337441  337443  337447  337449  337453  337455  337459  337465  337467  337473  337477  337479  337483  337489  337495  337497  337503  337507  337509  337515  337519  337525  337533  447090 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网