在四面体ABCD中,AB=AD=√3,BC=CD=3,AC=√10,BD=2.

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/27 08:31:42
(1)平面ABD与平面BCD是否垂直?证明.
(2)求二面角A-CD-B的正切值.
(3)求异面直线BC与AD所成角的余弦值.

垂直 取BD中点E,连接AE,CE,则AE=根号2,CE=2倍根号2,(三角形ABD,BCD均为等腰三角型)由勾股定理知三角形ACE为直角三角形,因此AE垂直于CE,又由等腰三角形性质,AE垂直于BD,因此AE垂直于平面BCD,AE属于平面ABD,因此平面ABD垂直于平面BCD

由上题建立空间直角坐标系E为原点,ED为X轴,EC为Y轴,EA为Z轴,
则E(0,0,0),A(0,0,根号2),B(-1,0,0),C(0,2倍根号2,0)D(1,0,0)
BD=(2,0,0),BC=(1,2倍根号2,0)
AC=(0,2倍根号2,-根号2),AD=(1,0,-根号2)
则平面ACD的法向量为N1=(2倍根号2,1,2),平面BCD的法向量为N2=(0,0,1)
cos<N1,N2>=2倍根号13/13
tan<N1,N2>=3/2

cos<BC,AD>=BC*AD/[BC]*[AD]=根号3/9

垂直 取BD中点E,连接AE,CE,则AE=根号2,CE=2倍根号2,(三角形ABD,BCD均为等腰三角型)由勾股定理知三角形ACE为直角三角形,因此AE垂直于CE,又由等腰三角形性质,AE垂直于BD,因此AE垂直于平面BCD,AE属于平面ABD,因此平面ABD垂直于平面BCD

由上题建立空间直角坐标系E为原点,ED为X轴,EC为Y轴,EA为Z轴,
则E(0,0,0),A(0,0,根号2),B(-1,0,0),C(0,2倍根号2,0)D(1,0,0)
BD=(2,0,0),BC=(1,2倍根号2,0)
AC=(0,2倍根号2,-根号2),AD=(1,0,-根号2)
则平面ACD的法向量为N1=(2倍根号2,1,2),平面BCD的法向量为N2=(0,0,1)
cos<N1,N2>=2倍根号13/13
tan<N1,N2>=3/2

cos<BC,AD>=BC*AD/[BC]*[AD]=根号3/9
垂直 取BD中点E,连接AE,CE,则AE=根号2,CE=2倍根