(本小题满分12分)(注意:在试题卷上作答无效)
如图,四棱锥
中,
,
,侧面
为等边三角形,
.
(Ⅰ)证明:
;
(Ⅱ)求
与平面
所成角的大小.
(本小题满分12分)(注意:在试题卷上作答无效)
如图,四棱锥
中,
,
,侧面
为等边三角形,
.
(Ⅰ)证明:
;
(Ⅱ)求
与平面
所成角的大小.
解法一:
(I)取AB中点E,连结DE,则四边形BCDE为矩形,DE=CB=2,
连结SE,则![]()
又SD=1,故
,
所以
为直角。 …………3分
由
,
得
平面SDE,所以
。
SD与两条相交直线AB、SE都垂直。
所以
平面SAB。 …………6分
(II)由
平面SDE知,
平面
平面SED。
作
垂足为F,则SF
平面ABCD,
![]()
作
,垂足为G,则FG=DC=1。
连结SG,则
,
又
,
故
平面SFG,平面SBC
平面SFG。 …………9分
作
,H为垂足,则
平面SBC。
,即F到平面SBC的距离为![]()
由于ED//BC,所以ED//平面SBC,E到平面SBC的距离d也有![]()
设AB与平面SBC所成的角为α,
则
…………12分
解法二:
以C为坐标原点,射线CD为x轴正半轴,建立如图所示的空间直角坐标系C—xyz。
设D(1,0,0),则A(2,2,0)、B(0,2,0)。
又设![]()
(I)
,
,
由
得
![]()
故x=1。
由![]()
又由![]()
即
…………3分
于是
,
![]()
故![]()
所以
平面SAB。 …………6分
(II)设平面SBC的法向量
,
则![]()
又![]()
故
…………9分
取p=2得
。
![]()
故AB与平面SBC所成的角为![]()