解题思路:(1)根据翻折前后有些几何量不变可知BC⊥OD,折起后OD为AD在面BOCD上的射影,由三垂线定理知BC⊥AD;
(2)设BC交OD于E点,过E作EF⊥DA于F,连接CF,则CF⊥AD,根据二面角平面角的定义可知∠CFE为所求二面角的平面角,在三角形CFE中求出此角即可;
(3)先将三棱锥C-AOD的体积转化成求三棱锥A-COD的体积,再利用体积公式进行求解即可.
(1)∵BOCD为正方形,
∴BC⊥OD,折起后OD为AD在面BOCD上的射影,由三垂线定理知:BC⊥AD(3分)
(2)设BC交OD于E点,过E作EF⊥DA于F,连接CF,则CF⊥AD,
则∠CFE为所求二面角的平面角.
显然CE=
2,在Rt△AOD中,OA=2,OD=2
2,则AD=2
3,EF=
1
2•
OA•OD
AD=
6
3,
∴tan∠CFE=
CE
EF=
3,∴∠CFE=60°
∴二面角C-AD-O的大小为60°
(3)VC−AOD=VA−COD=
1
3(
1
2×2×2)×2=
4
3(12分)
点评:
本题考点: 与二面角有关的立体几何综合题;棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面垂直的判定.
考点点评: 本题主要考查了三垂线定理,以及二面角的度量和体积的求解等有关知识,同时考查了空间想象能力、计算能力、推理能力,以及转化与划归的思想,属于中档题.