题目内容
在ABCD中,已知AB=CD=a,AD=BC=2a,∠A=60°,AC∩BD=E,将其沿对角线BD折成直二面角(如图).![]()
(1)证明AB⊥平面BCD;
(2)证明平面ACD⊥平面ABD;
(3)求二面角ACEB的大小.
解析:(1)证明:在△ABD中,由AB=a,AD=2a,∠A=60°,可得∠ABD=90°.?
又二面角A-BD-C为直二面角,AB
面ABD,面ABD∩面BCD=DB,∴AB⊥平面BCD.?
(2)证明:由(1)知AB⊥平面BCD,CD
平面BCD,?
∴AB⊥CD.?
同样,仿(1)可证明CD⊥BD.?
而AB∩BD=B,∴CD⊥平面ABD.?
而CD
平面ACD,∴平面ACD⊥平面ABD.?
(3)由(1)可得AB⊥平面BCD,过点B作BF⊥CE于F,连结AF,则由三垂线定理可得AF⊥CE.?
∴∠AFB即为二面角A-CE-B的平面角.?
由条件可得BF=
.?
在△BFA中,tan∠BAF=
.?
故二面角A-CE-B的大小为arctan
.
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