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立体望作概管队科破几何

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

立体望作概管队科破几何

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

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