(1)证明详见解析;(2)
试题分析:(1)根据勾股定理证
,即
,再证
,直线与平面垂直的判定定理即可得证明;
(2)过O点作
交CD的延长线于H,根据已知可证
二面角A-CD-B的平面角,然后通过解三角形即可求得.
试题解析:(1)易得OC=3,AD=2
,连结OD,OE,在∆OCD中,
由余弦定理可得OD=
=
.
∵AD=2
,∴
,∴
,
同理可证:
,又∵
,
平面BCD ,
平面BCD ,∴AO⊥平面BCD;
(2)方法一:过O点作
交CD的延长线于H,连结AH,因为AO⊥平面BCD,所以
,故
为二面角A-CD-B的平面角.
因为OC=3,
=45
,所以OH=
,从而tan
=
.
方法二:以O为原点,建立空间直角坐标系O-xyz如图所示.则A(0,0,
),C(0,-3,0),D(1,-2,0),
所以
=(0,3,
),
=(-1,2,
).
设
为平面ACD的一个法向量,则
,
即
解得
,令x=1,得
.
由(1)知,
为平面CDB的一个法向量,所以cos<
>=
=
,
由A-CD-B为锐二面角,所以二面角A-CD-B的平面角的正切值为
.