(Ⅰ)求证AE⊥平面BCE;
(Ⅱ)求二面角B—AC—E的大小;
(Ⅲ)求点D到平面ACE的距离.
(Ⅰ)求证AE⊥平面BCE;
(Ⅱ)求二面角B—AC—E的大小;
(Ⅲ)求点D到平面ACE的距离.
20.解法一:(Ⅰ)
∵二面角D—AB—E为直二面角,且
(Ⅱ)连结BD交AC于C,连结FG,
∵正方形ABCD边长为2,∴BG⊥AC,BG=
由三垂线定理的逆定理得FG⊥AC.
由(Ⅰ)AE⊥平面BCE,
∴AE⊥EB,
又
∴在等腰直角三角形AEB中,BE=
又
∴二面角B—AC—E等于
(Ⅲ)过点E作
∵二面角D—AB—E为直二面角,∴EO⊥平面ABCD
设D到平面ACE的距离为h,
∴点D到平面ACE的距离为
解法二:(Ⅰ)同解法一.
(Ⅱ)以线段AB的中点为原点O,OE所在直线为x轴,AB所在直线为y轴,过O点平行于AD的直线为z轴,建立空间直角坐标系O—xyz,如图.
在
则
解得
令
又平面BAC的一个法向量为
∴cos<
∴二面角B—AC—E的大小为
(III)∵AD//z轴,AD=2,∴
∴点D到平面ACE的距离