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
在
中,
∴
即
-------------------------------------------------------------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
在
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
,
∴
.
在
中,
,
.
而
,
∴
.
∴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,
则
-------------------------------------------5分
,
∴
. -------------------------------------------------6分
设平面ABC的法向量