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如图:在直角三角形ABC中,已知AB=a,∠ACB=30°,∠B=90°,D为A...

如图:在直角三角形ABC中,已知AB=a,∠ACB=30°,∠B=90°,D为AC的中点,E为BD的中点,AE的延长线交BC于F,将△ABD沿BD折起,二面角A′-BD-C的大小记为θ.
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(1)求证:平面A′EF⊥平面BCD;
(2)当A′B⊥CD时,求sinθ的值;
(3)在(2)的条件下,求点C到平面A′BD的距离.
(1)可以先证明△ABD为等边三角形,从而可得BD⊥AE,BD⊥EF,根据线面垂直的判定可得BD⊥面AEF,进而根据面面垂直的判定可得面AEF⊥面BCD. (2)由(1)的证明可得∠A′EF为二面角A-BD-C的平面角.过A作AO⊥面BCD,垂足为O.由于面AEF⊥面BCD,所以O在FE上,连BO交CD延长线于M,从而当AB⊥CD时,由三垂线定理的逆定理得BM⊥CM,由此可求得sinθ的值; (3):利用体积相等求点C到平面A′BD的距离即可. 【解析】 (1)证明:由△PBA为Rt△, ∠C=30° AB= ∵D为AC中点, ∴AD=BD=DC ∵△ABD为正三角形 又∵E为BD中点 ∴BD⊥AE’BD⊥EF 又由A’E∩EF=E, 且A’E、EF∈平面A’EF,BD⊥平面A’EF ∴面A’EF⊥平面BCD (2)由(Ⅰ)的证明可得∠A′EF为二面角A-BD-C的平面角.过A作AO⊥面BCD,垂足为O. ∵面A′EF⊥面BCD, ∴O在FE上,连BO交CD延长线于M, 当A′B⊥CD时,由三垂线定理的逆定理得BM⊥CM, ∴O为翻折前的等边三角形△ABD的中心. 则OE=AE,cosθ=-⇒sinθ=. 因此当A′B⊥CD时,sinθ=…(7分) (3)∵=•a•a•sin60°=a2; A′E=a,A′O=AE=a, S△BCD=S△ABC=וa•a=a2; ∵= ∴•h•=•A′O•S△BCD⇒h=a. 即所求距离为:.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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