如图,四棱锥C-ABDE中,△ABC为正三角形,AE⊥平面ABC,BD⊥平面ABC,M为DC上一点,BD=BC=2AE=

1个回答

  • 解题思路:(Ⅰ)先根据AE⊥平面ABC,BD⊥平面ABC得到AE∥BD,进而得到结论;

    (Ⅱ)先在平面BCD中过点M做MN⊥BC,垂足为N,则有MN⊥平面ABC,MN∥BD;再过N做NG⊥AB于G,连接MG则MG⊥AB,可得∠MGN为二面角M-AB-C的一个平面角;最后通过求出三角形的边长即可求出结论.

    (Ⅰ)证明:

    ∵AE⊥平面ABC,BD⊥平面ABC

    ∴AE∥BD而AE⊄平面BCDBD⊂平面BCD

    ∴AE∥平面BCD…(5分)

    (Ⅱ)∵BD⊥平面ABC

    ∴平面BCD⊥平面ABC

    在平面BCD中过点M做MN⊥BC,垂足为N,则有MN⊥平面ABC,MN∥BD,

    ∴∠EMN=

    π

    2且MN∥AE

    过N做NG⊥AB于G,连接MG则MG⊥AB,所以∠MGN为二面角M-AB-C的一个平面角 …(7分)

    在四边形AEMN中

    ∵∠EAN=∠ANM=∠NME=

    π

    2

    ∴四边形AEMN为矩形

    ∴MN=AE=1

    ∴M为CD的中点,N为BC的中点…(10分)

    在Rt△MNG中,MN=1,NG=BN•sin∠ABC=

    3

    2

    ∴tan∠MGN=

    MN

    NG=

    1

    3

    2=

    2

    3

    3…(12分)

    点评:

    本题考点: 用空间向量求平面间的夹角;直线与平面平行的判定;二面角的平面角及求法.

    考点点评: 本题主要考察直线与平面平行的判定以及二面角的平面角及求法.解决二面角的平面角问题的关键在于做出二面角的平面角.