摘要: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 取x1=1.得.----7分 因为OA⊥SO.且OA⊥BD.所以是平面SBD的法向量. 则------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.得取.得.--12分 又则.--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

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