如图,等边△ABC与直角梯形ABDE所在平面垂直,BD∥AE,AE⊥AB,BC=BD=2AE

如图,等边△ABC与直角梯形ABDE所在平面垂直,BD∥AE,AE⊥AB,BC=BD=2AE=2,O为AB的中点.

(Ⅰ)证明:CO⊥DE;

(Ⅱ)求二面角C—DE—A的大小.

答案

方法一:(Ⅰ)证明:

因△ABC为等边三角形,且O为AB的中点

∴CO⊥AB

又∵平面ABDE⊥平面ABC  ∴CO⊥平面ABDE

∵DEC平面ABDE  ∴CO⊥DE.

(Ⅱ)解:

过O作OK上DE于K,连接CK,则由三垂线定理得CK⊥ED  ∴所求二面角的平面角为∠OKC.

在正三角形ABC中可求得CO=,在直角梯形ABDE中可求得

KO=,tan∠OKC=

所以所求二面角的大小为arctan

方法二:以AB的中点O为原点建立直角坐标系(如图),

则A(0,-1,0),B(0,1,0),C(,0,0),D(0,1,2),E(0,-1,1),

(Ⅰ)证明:

=(-,0,0),=(0,-2,-1),

·

=0,  ∴CO⊥DE,

(Ⅱ)解:

显然,面ABDE的一个法向量m=(1,0,0),设面DCE的一个法向量为n=(x,y,z),则

n

x+y-z=0,由n得2y+z=0,

解得n

=(,1,-2),|cos<mn>|=

所以所求二面角的大小为arccos

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