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一道立体几何在四棱锥V—ABCD中,底面ABCD为正方形,侧面VAD是正三角形切侧面VAD⊥底面ABCD,点E在VC边上

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/17 00:53:27
一道立体几何
在四棱锥V—ABCD中,底面ABCD为正方形,侧面VAD是正三角形切侧面VAD⊥底面ABCD,点E在VC边上且VE=2EC,
(1)在VC边上是否存在一点F,使AF‖面BDE.若存在说明点F位置.若不存在说明理由
(2)求二面角E—BD—A
(1)存在,且就是VC的另一个三等分点
连接AC,BD交于O
连接EO
在VC上取F,使得VF=CE,连接AF
三角型ACF中,E为CF中点,O为AC中点,所以EO为中位线,EO//=1/2AF
AF//平面BDE
(2)
过V作VH垂直AD于H,连接HC,交BD于G,连接EG
VAD垂直于ABCD,VH垂直于AD,VH垂直于ABCD,VCH垂直于ABCD
E—BD—A=角EGH
过E作EM垂直CH于M
易知三角形BCG相似于DHG,相似比为2
所以G为HC的一个三等分点
VE=2CE,ED//VH垂直于CE,M为CH另一个三等分点
在三角形EGC中,EM既是高线又是中线,三角形ECG等腰,角EGC=角ECG
设正方形边长为a
VAD为政三角形,VH=(根号3)/2*a.
CH=根号(a^2+(1/2a)^2)=(根号5)/2*a
tan角ECG=arctan(根号15/5)
二面角E—BD—A=角EGH=180度-角EGC=180度-角ECG=派-arctan(根号15/5)