(本小题满分12分)如图,在四棱锥S—ABCD中, 底面ABCD,底面ABCD是矩形, ,E是SA的中点. (1)求证:

1个回答

  • (1)见解析;(2)45°

    本题考查面面垂直,考查线面角,解题的关键是掌握面面垂直的判定,正确得出线面角,属于中档题.

    (1)证明平面BED⊥平面SAB,利用面面垂直的判定定理,证明DE⊥平面SAB即可;

    (2)作AF⊥BE,垂足为F,可得∠AEF是直线SA与平面BED所成的角,在Rt△AFE中,即可求得结论.

    (1)∵SD⊥平面ABCD,∴平面SAD⊥平面ABCD,

    ∵AB⊥AD,∴AB⊥平面SAD,∴DE⊥AB.…………………………………………3分

    ∵SD=AD,E是SA的中点,∴DE⊥SA,

    ∵AB∩SA=A,∴DE⊥平面SAB

    ∴平面BED⊥平面SAB.(若用向量法请参照给分)……………………………………6分

    (2)法一:作AF⊥BE,垂足为F.

    由(Ⅰ),平面BED⊥平面SAB,则AF⊥平面BED,

    则∠AEF是直线SA与平面BED所成的角.……………………………………………8分

    设AD=2A,则AB=

    A,SA=2

    A,AE=

    A,

    △ABE是等腰直角三角形,则AF=A.

    在Rt△AFE中,sin∠AEF=

    故直线SA与平面BED所成角的大小45°.…………………………………………12分

    (2)法二:分别以DA,DC,DS为坐标轴建立坐标系D—xyz,不妨设AD=2,则

    D(0,0,0),A(2,0,0),B(2,

    ,0),

    C(0,

    ,0),S(0,0,2),E(1,0,1).

    =(2,

    ,0),

    =(1,0,1),

    =(2,0,0),

    =(0,-

    ,2).

    设m=(x 1,y 1,z 1)是面BED的一个法向量,则

    ,因此可取m=(-1,

    ,1).…………………8分

    ……12分