問題詳情:
如圖,菱形ABCD的對角線AC與BD交於點O,AB=5,AC=6,點E,F分別在AD,CD上,AE=CF=,EF交BD於點H.將△DEF沿EF折到△D′EF的位置,OD′=.
(1)*:D′H⊥平面ABCD;
(2)求二面角BD′AC的正弦值.
【回答】
解析:(1)*:由已知得AC⊥BD,AD=CD.
又由AE=CF得=,故AC∥EF.
因此EF⊥HD,從而EF⊥D′H.
由AB=5,AC=6得
DO=BO==4.
由EF∥AC得==.
所以OH=1,D′H=DH=3.
於是D′H2+OH2=32+12=10=D′O2,故D′H⊥OH.
又D′H⊥EF,而OH∩EF=H,所以D′H⊥平面ABCD.
(2)如圖,以H爲座標原點,的方向爲x軸正方向,的方向爲y軸正方向,的方向爲z軸正方向,建立空間直角座標系Hxyz.則H(0,0,0),A(-3,-1,0),B(0,-5,0),C(3,-1,0),D′(0,0,3),=(3,-4,0),=(6,0,0),=(3,1,3).
設m=(x1,y1,z1)是平面ABD′的法向量,則
即
所以可取m=(4,3,-5).
設n=(x2,y2,z2)是平面ACD′的法向量,則即
所以可取n=(0,-3,1).
於是cos〈m,n〉==,
sin〈m,n〉=.
因此二面角BD′AC的正弦值是.
知識點:點 直線 平面之間的位置
題型:解答題