题目
如图,四棱锥S=ABCD的底面是正方形,SD⊥平面ABCD,SD=AD=a,点E是SD上的点,且DE=a(0<≦1). (Ⅰ)求证:对任意的(0、1),都有AC⊥BE: (Ⅱ)若二面角C-AE-D的大小为600C,求的值。
答案:本小题主要考察空间直线与直线、直线与平面的位置关系和二面角等基础知识,考查空间想象能力、推理论证能力和运算求解能力。(满分12分) (Ⅰ)证发1:连接BD,由底面是正方形可得ACBD。 SD平面ABCD,BD是BE在平面ABCD上的射影, 由三垂线定理得ACBE. (II)解法1:SD平面ABCD,CD平面ABCD, SDCD. 又底面ABCD是正方形, CDAD,又SDAD=D,CD平面SAD。 过点D在平面SAD内做DFAE于F,连接CF,则CFAE, 故CFD是二面角C-AE-D 的平面角,即CFD=60° 在Rt△ADE中,AD=, DE= , AE= 。 于是,DF= 在Rt△CDF中,由cot60°= 得, 即=3 , 解得=