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如图 I,平面四边形ABCD中,∠A=60°,∠ABC=150°,AB=AD=2BC=4,把△ABD沿直线BD折起,使得

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/07/07 15:53:05
如图 I,平面四边形ABCD中,∠A=60°,∠ABC=150°,AB=AD=2BC=4,把△ABD沿直线BD折起,使得平面ABD⊥平面BCD,连接AC得到如图 II所示四面体A-BCD.设点O,E,F分别是BD,AB,AC的中点.连接CE,BF交于点G,连接OG.
(1)证明:OG⊥AC;
(2)求二面角B-AD-C的大小.
(1)证明:由已知,△ABD是等边三角形,取OD的中点M,连接AM、CM、FM
在△ABM中,BM=3,AB=4,B=60°,由余弦定理得AM=
13
在△CBM中,BC=2,BM=3,CB⊥BD,得CM=
13
所以AM=CM,
因为F为AC中点,所以MF⊥AC
由已知,G为三角形ABC的重心,所以BG:GF=BO:OM=2:1
所以OG∥MF,所以OG⊥AC;…6'
(2)∵平面ABD⊥平面BCD,平面ABD∩平面BCD=BD,CB⊥BD,∴CB⊥面ABD
∵AB⊂面ABD,∴CB⊥AB
∴△ABC≌△BCD,∴AC=CD
取AD中点N,连接CN,BN,则CN⊥AD,BN⊥AD,所以∠BNC是二面角B-AD-C的平面角.
在△BNC中,CB⊥BN,BC=2,BN=2
3,∴∠BNC=30°
∴二面角B-AD-C的大小为30°…12'