在三棱锥S-ABC中,SA垂直平面ABC,AB垂直BC,DE垂直平分SC,SA=AB=a,BC=根号2a..

2025-04-27 18:43:00
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回答1:

1、∵DE是SC的垂直平分线,

∴DE⊥SC,

∵SA⊥平面ABC,AB、AC∈平面ABC,

∴SA⊥AB,

SA⊥AC,

∵SA=AB=a,

∴△SAB是等腰RT△,

∴SB=√2a,

∴SB=BC=√2a,

∵CB⊥AB,

∴根据三垂线定理,

BC⊥SB,

∴△BSC是等腰RT△,

∵E是SC的中点,

∴BE是△BSC中SC边上的高,

即BE⊥SC,

∵BE∩DE=E,

∴SC⊥平面BDE。

2、在平面SAC上作EF⊥AC,垂足F,在底面ABC上作FH⊥BD,垂足H,连结EH,

则EF是△CSA的中位线,F是AC的中点,

∴EF//SA,EF=SA/2,

∵SA⊥平面ABC,

∴EF⊥平面ABC,

∵FH⊥BD,

∴EH⊥BD,(三垂线定理)

∴〈EHF是二面角E-BD-C的平面角,

根据勾股定理,AC=√3a,SC=2a,

∵〈DEC=〈SAC=90°,

〈ECD=〈ACS,(公用角),

∴RT△CED∽RT△CAS,

∴EC*SC=CD*AC,

a*2a=CD*√3a,

CD=2√3a/3,

DF=CD-CF=(2/3-1/2)*√3a=√3a/6,

cosA=√3/3,

在△ABD中,根据余弦定理,BD=√6a/3,

作△ABC斜边上的高BG,

BG=AB*BC/AC=√2a/√3=√6a/3,

FH*BD=DF*BG,(等面积原理)

FH=√3a/6,

EF=SA/2=a/2,

tan

∴〈EHF=60°,

∴平面BDE与平面BDC所成二面角大小为60度。