问题 解答题
(文)如图,在矩形ABCD中,AB=3
3
,BC=3,沿对角线BD将△BCD折起,使点C移到点C',且C'在平面ABD的射影O恰好在AB上,则以C',A,B,D为顶点,构成一个四面体.
(1)求证:BC'⊥面ADC';
(2)求二面角A-BC'-D的正弦值;
(3)求直线AB和平面BC'D所成的角的正弦值.
答案

(1)

DA⊂平面ABD
AB是BC′在平面ABD内的射影
DA⊥AB

DA⊥BC′
BC′⊥DC′
DA∩DC′=D
⇒BC′⊥平面ADC′…(4分)

(2)BC′⊥平面ADC′,C′D⊂平面ADC′,C′A⊂平面ADC′,

所以BC′⊥C′D,BC′⊥C′A,

所以∠DC′A是二面角A-BC′-D的平面角,…(6分)

BC′⊥平面ADC′⇒DA⊥BC′
                            DA⊥AB
                        BC′∩AB=B
⇒DA⊥面ABC′⇒DA⊥AC′…(7分)

Rt△AC′D中,sin∠DC′A=

DA
C′D
=
3
3
3
=
3
3
.…(8分)

(3)作AM⊥DC′于M,连接BM,

BC′⊥C′A,AM∩AC′=A,∴BC′⊥平面ADC′

BC′⊂平面SDC′,∴平面ADC′⊥平面BDC′,

又AM⊥DC′,DC′=平面ADC′∩平面BDC′,

所以AM⊥平面BC′D,

所以∠ABM是AB与平面BC′D所成的角…(10分)

Rt△DAC′中,AM•DC′=AD•AC′,AM=

AD•AC′
DC′
=
3•3
2
3
3
=
6
…(12分)

Rt△ABM中,sin∠ABM=

AM
AB
=
6
3
3
=
2
3
(13分)

填空题
填空题