(2013•东城区二模)如图,△BCD是等边三角形,AB=AD,∠BAD=90°,将△BCD沿BD折叠到△BC′D的位置

(2013•东城区二模)如图,△BCD是等边三角形,AB=AD,∠BAD=90°,将△BCD沿BD折叠到△BC′D的位置,使得AD⊥C′B.
(1)求证:AD⊥AC′;
(2)若M,N分别是BD,C′B的中点,求二面角N-AM-B的余弦值.
竹-叶-青 1年前 已收到1个回答 举报

42569397 幼苗

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解题思路:(1)根据题目给出的条件,∠BAD=90°,AD⊥C′B,利用线面垂直的判定得到线面垂直,从而得到线线垂直;
(2)由(1)得到AB,AD,AC′两两互相垂直,以A点为坐标原点建立空间直角坐标系后,解出相应点的坐标,求出两个平面AMN和ABM的法向量,利用平面法向量求二面角N-AM-B的余弦值.

(1)证明:因为∠BAD=90°,所以AD⊥AB,
又因为C′B⊥AD,且AB∩C′B=B,
所以AD⊥平面C′AB,
因为AC′⊂平面C′AB,
所以AD⊥AC′.
(2)因为△BCD是等边三角形,
AB=AD,∠BAD=90°,
不防设AB=1,则BC=CD=BD=
2,
又因为M,N分别为BD,C′B的中点,
由此以A为原点,AB,AD,AC′所在直线为坐标轴建立空间直角坐标系A-xyz.
则有A(0,0,0),B(1,0,0),D(0,1,0),C′(0,0,1),M(
1
2,
1
2,0),N(
1
2,0,
1
2).
所以

AM=(
1
2,
1
2,0),

AN=(
1
2,0,
1
2).
设平面AMN的法向量为

m=(x,y,z).




AM•

m=0


AN•

点评:
本题考点: 用空间向量求平面间的夹角;直线与平面垂直的性质.

考点点评: 本题考查了直线与平面垂直的判定及性质,考查了利用空间向量求解二面角的问题,解答的关键是建立正确的空间坐标系,即符合右手系,同时注意两平面法向量所成的角与二面角的关系,是中档题.

1年前

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