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1、试题题目:如图一,平行四边形ABCD关于直线AC对称,∠A=60°,∠C=90°,CD=2,..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2016-02-12 07:30:00

试题原文

如图一,平行四边形ABCD关于直线AC对称,∠A=60°,∠C=90°,CD=2,把△ABD沿BD折起(如图二),使二面角A-BD-C的余弦值等于,对于图二,
(Ⅰ)求AC;
(Ⅱ)证明:AC⊥平面BCD;
(Ⅲ)求直线AC与平面ABD所成角的正弦值。

  试题来源:河南省期末题   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:正弦定理



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
解:(Ⅰ)取BD的中点E,连接AE,CE,
由AB=CD,CB=CD,得,AE⊥BD,CE⊥BD
∴∠AEC就是二面角A-BD-C的平面角,∴cos∠AEC=
在△ACE中,AE=,CE=
=,∴AC=2
(Ⅱ)由
,∴
,又BC∩CD=C,∴AC⊥平面BCD;
(Ⅲ)方法一:由(Ⅰ)知BD⊥平面ACE,BD平面ABD,
∴平面ACE⊥平面ABD,平面ACE∩平面ABD=AE
作CF⊥AE于F,则CF⊥平面ABD
∠CAF就是AC与平面ABD所成的角,∴sin∠CAF=sin∠CAE=
方法二:设点C到平面ABD的距离为h,
,∴
∴h=,于是AC与平面ABD所成角的正弦为sin=
方法三:以CB,CD,CA所在直线分别为x轴,y轴和z轴建立的空间直角坐标轴系C-xyz,
则A(0,0,2),B(2,0,0),C(0,0,0),D(0,2,0)
设平面ABD的法向量为=(x,y,z),则·=0,·=02x-2z=0,y-2z=0
取 x=y=1,则=(1,1,1),于是AC与平面ABD所成角的正弦即:
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“如图一,平行四边形ABCD关于直线AC对称,∠A=60°,∠C=90°,CD=2,..”的主要目的是检查您对于考点“高中正弦定理”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中正弦定理”。


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