如图,已知菱形ABCD的边长为6,∠BAD=60°,AC∩BD=O.将菱形ABCD沿对角线AC折起,使BD=32,得到三

如图,已知菱形ABCD的边长为6,∠BAD=60°,AC∩BD=O.将菱形ABCD沿对角线AC折起,使BD=3
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,得到三棱锥B-ACD.
(Ⅰ)若点M是棱BC的中点,求证:OM∥平面ABD;
(Ⅱ)求二面角A-BD-O的余弦值.
柠檬香皂 1年前 已收到1个回答 举报

炮面 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)利用OM是△ABC的中位线,可得OM∥AB,利用线面平行的判定,可得OM∥平面ABD;
(Ⅱ)建立空间直角坐标系,求出平面ABD的法向量、平面BOD的法向量,利用向量的夹角公式,即可求得二面角A-BD-O的余弦值.

(Ⅰ)证明:因为点O是菱形ABCD的对角线的交点,
所以O是AC的中点.又点M是棱BC的中点,
所以OM是△ABC的中位线,OM∥AB.…(2分)
因为OM⊄平面ABD,AB⊂平面ABD,
所以OM∥平面ABD.…(6分)
(Ⅱ)由题意,OB=OD=3,
因为BD=3
2,所以∠BOD=90°,OB⊥OD.…(7分)
又因为菱形ABCD,所以OB⊥AC,OD⊥AC.
建立空间直角坐标系O-xyz,如图所示.A(3
3,0,0), D(0,3,0),B(0,0,3).
所以

AB=(−3
3,0,3),

AD=(−3
3,3,0),…(8分)
设平面ABD的法向量为

n=(x,y,z),则有

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: 本题考查线面平行,考查面面角,解题的关键是掌握线面平行的判定方法,正确运用向量法解决空间角问题.

1年前

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