如图,在四棱锥S﹣ABCD中,SA=AB=2,SB=SD= ,底面ABCD是菱形,且∠ABC=60°,E为CD的中点.(I)证明:

2025-04-27 05:51:18
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回答1:

解:(I)如图,连接AC
∵在菱形ABCD中,∠ADC=60°,E是线段CD的中点
∴CD⊥AE
又∵SA=AB=2,SB=2  
∴SA 2 +AB 2 =8=SB 2 ,可得SA⊥AB.
同理得到SA⊥AD
∵AB、AD是平面ABCD内的相交直线
∴SA⊥平面ABCD
又∵CD 平面ABCD,
∴SA⊥CD
∵CD⊥AE,AE、SA是平面SAE内的相交直线
∴CD⊥平面SAE
(II)取BC的中点F,连接AF、SF
由(I)的证明过程,
类似地可得AF⊥BC且SF⊥BC
∴∠SFA为二面角S﹣BC﹣A的平面角
∵Rt△ASF中,AF=  ,SA=2
∴tan∠SFA=  = 
即侧面SBC和底面ABCD所成二面角的正切值为  .