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四棱锥ABCD中,底面ABCD是正方体,侧面VAD是正三角形,平面VAD⊥平面ABCD.(1)求证AB⊥平面VAD

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/16 09:06:34
四棱锥ABCD中,底面ABCD是正方体,侧面VAD是正三角形,平面VAD⊥平面ABCD.(1)求证AB⊥平面VAD
(2)求面VAD与面VDB所成的二面角大小.
(1)证明:由题意底面ABCD是正方形,则有:
AB⊥AD
又平面VAD⊥平面ABCD且平面VAD∩平面ABCD=AD
所以由面面垂直的性质定理可得:
AB⊥平面VAD
作VC中点E,连结AE,BE
则在正三角形VAD中,有AE⊥VC
由第1小题知AB⊥平面VAD
则BE在平面VAD内的射影是AE
所以由三垂线定理可得:
BE⊥VC
易知∠AEB就是面VAD与面VDB所成的二面角的平面角
令底面正方形ABCD边长等于a
则AB=AC=a,AE=√3/2 *AC=√3/2 *a
所以在Rt△BAE中,tan∠AEB=AB/AE=a/(√3/2 *a)=2√3/3
即∠AEB=arctan (2√3/3)
所以面VAD与面VDB所成的二面角大小是arctan (2√3/3)
再问: 非常感谢啊, 你是我的救星, 嘿嘿。 谢谢啦。!