如图,梯形ABCD中,AB=BC=1,AD=2,∠CBA=∠BAD=90°,沿对角线AC将△ABC折起,使点B在平面ACD内的射影O恰在AC上,(Ⅰ)求证:AB⊥平面BCD;(Ⅱ)求异面直线BC与AD

题目简介

如图,梯形ABCD中,AB=BC=1,AD=2,∠CBA=∠BAD=90°,沿对角线AC将△ABC折起,使点B在平面ACD内的射影O恰在AC上,(Ⅰ)求证:AB⊥平面BCD;(Ⅱ)求异面直线BC与AD

题目详情

如图,梯形ABCD中,AB=BC=1,AD=2,∠CBA=∠BAD=90°,沿对角线AC将△ABC折起,使点B在平面ACD内的射影O恰在AC上,
(Ⅰ)求证:AB⊥平面BCD;
(Ⅱ)求异面直线BC与AD所成的角;
(Ⅲ)求二面角B-AD-C的余弦值。
题型:解答题难度:中档来源:陕西省模拟题

答案

解:(Ⅰ)在梯形ABCD中,AC=DC=,AD=2,
∴AC2+DC2=AD2,
∴AC⊥DC,
又BO⊥平面ACD,
∴BO⊥AC,
又AB=CB,
∴O为AC中点,
以O为坐标原点,以OA.OB所在直线分别为x,z轴,
以过O且平行于CD的直线为y轴建立空间直角坐标系,


,∴AB⊥CD,
又AB⊥BC,
∴AB⊥平面BCD。
(Ⅱ)∵

,即异面直线BC与AD所成的角为60°。
(Ⅲ)平面ACD的法向量
设平面ABD的法向量为n=(x,y,z),
,即,解得:
取z=1,∴n=(1,1,1),
设二面角B-AD-C的平面角为θ,则

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