如图,四面体 ABCD 中, O 是 BD 的中点,Δ ABD 和Δ BCD 均为等边三角形, AB ="2" ,

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  • 如图,四面体 ABCD 中, O 是 BD 的中点,Δ ABD 和Δ BCD 均为等边三角形,

    AB ="2" , AC =

    (I)求证:

    平面 BCD ;

    (II)求二面角 A - BC - D 的大小;

    (III)求 O 点到平面 ACD 的距离.

    解法一:

    证明:连结OC,

    . ----------------------------------------------------------------------------------1分

    ,

    . ------------------------------------------------------2分

    中,

    -------------------------------------------------------------3分

    平面

    . ---------------------------------------------------------------------------4分

    (II)过O作

    ,连结AE,

    ,

    ∴AE在平面BCD上的射影为OE.

    . -----------------------------------------7分

    中,

    ,

    ,

    , ------------------8分

    ∴二面角A-BC-D的大小为

    . ---------------------------------------------------9分

    (III)设点O到平面ACD的距离为

    中,

    ∴点O到平面ACD的距离为

    .-----------------------------------------------------14分

    解法二:

    (I)同解法一.

    (II)以O为原点,如图建立空间直角坐标系,

    -------------------------------------------5分

    . -------------------------------------------------6分

    设平面ABC的法向量