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在直角梯形A1A2A3D中,A1A2⊥A1D,A1A2⊥A2A3,且B,C分别是边A1A2,A2A3上的一点,沿线段BC

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/07/09 00:38:41
在直角梯形A1A2A3D中,A1A2⊥A1D,A1A2⊥A2A3,且B,C分别是边A1A2,A2A3上的一点,沿线段BC,CD,DB分别将△BCA2,△CDA3,△DBA1翻折上去恰好使A1,A2,A3重合于一点A.

(Ⅰ) 求证:AB⊥CD;
(Ⅱ)已知A1D=10,A1A2=8,试求:AC与平面BCD所成角的正弦值.
(I)证明:因为A1A2A3D为直角梯形,
所以A1B⊥A1D,A2B⊥A2C.
即在第二个图中,AB⊥AC,AB⊥AD.
又因为AC∩AD=A,
∴AB⊥面ACD.
∵CD⊂面ACD,
∴AB⊥CD.
(II)在第一个图中,作DE⊥A2A3于E,
∵A1A2=8,∴DE=8,
又∵A1D=A3D=10,
∴EA3=6,∴A2A3=10+6=16.
而A2C=A3C,∴A2C=8,即第二个图中AC=8,AD=10.
由A1A2=8,A1B=A2B,可得第二个图中AB=4.
所以S△ACD=S△A3CD=
1
2×8×8=32,
由(I)知,AB⊥面ACD,所以VB−ACD=
1
3×32×4=
128
3.
设点A到平面BCD得距离为h,
由右边图象可得:S△BCD=
1
2(10+16)×8−
1
2×4×8−
1
2×8×8-
1
2×4×10=36.
因为VB-ACD=VA-BCD
所以VA−BCD=
1
3×h×S△−BCD=
128
3,所以h=
32
9.
设AC与平面BCD所成角为α,所以sinα=
h
AC=
4
9.