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四面体A-BCD中,AD垂直面BCD,BC垂直CD,AD=2,BD=2根号2,M是AD中点,P是BM中点,Q在线段AC上

来源:学生作业帮 编辑:灵鹊做题网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/14 21:28:01
四面体A-BCD中,AD垂直面BCD,BC垂直CD,AD=2,BD=2根号2,M是AD中点,P是BM中点,Q在线段AC上,AC=3QC
证明:(1)PQ平行面BCD
(2)若二面角C-BM-D大小为60度,求角BDC大小
四面体A-BCD中,AD垂直面BCD,BC垂直CD,AD=2,BD=2根号2,M是AD中点,P是BM中点,Q在线段AC上
(1)四面体A-BCD中,AD垂直面BCD,
∴平面ADB⊥平面BCD,平面ADC⊥平面BCD,
作PE⊥BD于E,QF⊥CD于F,
则PE⊥平面BCD,QF⊥平面BCD,
∴PE∥QF,PE=MD/2,AM=MD,AQ=3QC(改题了),
∴PE=AD/4=QF,
∴四边形PQFE是平行四边形,
∴PQ∥EF,
∴PQ∥平面MCD.
(2)作CG⊥BD于G,则CG⊥平面ADB,
作GH⊥BM于H,连CH,则CH⊥BM,
∴∠CHG是二面角C-BM-D的平面角,
∴∠CHG=60°,设GH=m,则CG=m√3,
BD=2√2,DM=1,∴BM=3,
易知GH/BG=sinDBM=DM/BD=1/3,
∴BG=3GH=3m,GD=2√2-3m,
BC⊥CD,
∴CG^2=BG*GD,即3m^2=3m(2√2-3m),
解得m=√2/2,
∴CG=√6/2,GD=√2/2,
∴tan∠BDC=CG/GD=√3,
∴∠BDC=60°.