问题补充说明:四棱锥A-BCDE中,底面BCDE为矩形,侧面ABC垂直底面BCDE,BC=2,CD=根号2,AB=AC 1)证明 AD垂直CE 2)设CE与平面ABE所成的角为45度,求二面角C-AD-E的大小
先仔举片叶细看一下,
(1)
连接GD,与CE交于点O;过C作CH垂直AD于H,连接HE
因为G是BC的中点,BC=2
所以CG=1
因为底面BCDE是矩形
所以DE=BC=2,角BCD=角CDE=90°
因为CD=√2
所以CG/CD=CD/DE
因为角BCD=角CDE
所以三角形CDG相似于三角形DEC
所以角ECD=角DGC
因为角BCD=角CDE=90°
所以角ECD+角CDG=角DGC+角CDG=90°
所以CE垂直DG
因为AG垂直平面BCDE,CE在平面BCDE内
所以CE垂直AE
因为CE垂直DG
所以CE垂直平面ADG
因为AD在平面A来自DG内
所以AD垂直CE
(2)
先证三角形ABC是等边三角形
过C作CF垂直AB于F,连接EF;取BC的中点G,连接AG
因为AB=AC,G是BC的中点
所以AG垂直BC
因为侧面ABC垂直于底面BCDE,BC是两平面的交线,AG垂直BC且AG在面ABC内
所以AG垂直平面BCDE
因为BE在平面BCDE内
所以BE垂直AG
因为底面BCDE是矩形
所以BE垂直BC
因为BE垂直AG
所以BE垂直平面ABC
因为平面ABE经过BE
360问答所以平面ABE垂直平面ABC
因为CF垂直AB,AB是平面ABE和平面ABC的交线
所以CF垂直平面ABE
所以角CEF就是CE与面ABE所成的角
所以角CEF=45°
因为底面B子轴阿话CDE是矩形,BC=2,CD=√2
所以CE=√6
海球贵离轴展青拿品宗因为EF在平面ABE内,CF北队序能存落以场垂直平面ABE
所以CF垂直EF
因为角CEF=45°,CE=√6
所以CF=√3
因为CF垂直AB,B短油植C=2,CF=√3
所以角CBA=60°
因为AB=AC
所以三角形ABC是等边三角形
再证角CHE就是二面角C-AD-E
连接GD获马将之剧载析,与CE交于点O;过C作CH垂直AD于H,连接H马价乙波座微扬用求E
因为G是BC的中点,BC=2
所以CG=1
因为底面BCDE是矩形
所以DE=BC=2,角哥群村留入BCD=角CDE=90°
因为C朝李的兵等后D=√2
所以CG/CD=CD/DE
因为角BCD=角CDE
所以三角形CDG相似于三角形DEC
所以角ECD=角DGC
因为角BCD=角CDE=90°
所以角田听孙坚ECD+角CDG=角买己零很DGC+角CDG务算挥试零=90°
所以CE垂直DG
因为AG垂直平面BCDE,景学鱼模多CE在平面BCDE内
所以CE垂家更负历机措原直AE
因为CE垂直DG
所以CE垂直平面ADG
因为AD在平面ADG内
所以AD垂直CE
因为CH垂直AD
所以AD垂直平面C别块磁久校为亚静DE
因为HE在平面CDE被随苏态宁玉件太内
所以HE垂直AD
因为CH垂直AD,AD是平面ACD与平面ADE的交线
所以角CHE就是二面角C-AD-E
最后计算二面角C-AD-E的大小
因为BC=2,三角形ABC是等边三角形
所田物个难罗认测相以AC=2
因为侧面ABC垂直于底面BCDE,BC是两平面的交线,CD垂直BC(矩形的性质)
所以CD垂直面ABC
因为AC在面ABC内
所以CD垂直AC
因为AC=2,CD=√2
所以AD=√6,CH=AC*CD/AD=2√3/3
因为AB=AC,底面BCDE是矩形
所以AE=AD=√6
因为DE=2,HE垂直AD
所以HE=√30/3
因为CH=2√3/3,CE=√6
所以cos角CHE=(CH^2+HE^2-CE^2)/(2CH*HE)=-√10/10(余弦定理)
所以角CHE=π-arccos(√10/10)
因为角CHE就是二面角C-AD-E
所以二面角C-AD-E的大小为π-arccos(√10/10)
参考文献:百度知道