Question

如图，在几何体SABCD中，AD⊥平面SCD，BC⊥平面SCD，AD=DC=2，BC=1，又SD=2，，∠SDC=120°．
（1）求SC与平面SAB所成角的正弦值；
（2）求平面SAD与平面SAB所成的锐二面角的余弦值．

Answer 1

【答案】分析：如图，过点D作DC的垂线交SC于E，以D为原点，分别以DC，DE，DA为x，y，z轴建立空间上角坐标系，
（1）设平面SAB的法向量为，利用，得，设SC与平面SAB所成角为θ，
通过，求出SC与平面SAB所成角的正弦值为．
（2）设平面SAD的法向量为，利用，得．利用，求出平面SAD与平面SAB所成的锐二面角的余弦值是．
解答：解：如图，过点D作DC的垂线交SC于E，以D为原点，
分别以DC，DE，DA为x，y，z轴建立空间上角坐标系．
∵∠SDC=120°，
∴∠SDE=30°，
又SD=2，则点S到y轴的距离为1，到x轴的距离为．
则有D（0，0，0），，A（0，0，2），C（2，0，0），B（2，0，1）．（4分）

（1）设平面SAB的法向量为，
∵．
则有，取，
得，又，
设SC与平面SAB所成角为θ，
则，
故SC与平面SAB所成角的正弦值为．（9分）
（2）设平面SAD的法向量为，
∵，
则有，取，得．
∴，
故平面SAD与平面SAB所成的锐二面角的余弦值是．（14分）
点评：本题是中档题，考查直线与平面所成角正弦值、余弦值的求法，考查空间想象能力，计算能力，熟练掌握基本定理、基本方法是解决本题的关键．