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如图,在四棱锥S-ABCD中,底面ABCD为平行四边形,SA⊥底面ABCD,AB=2,AD=1,manfen5.com 满分网,∠BAD=120°,E在棱SD上.
(Ⅰ)当SE=3ED时,求证:SD⊥平面AEC;
(Ⅱ)当二面角S-AC-E的大小为30°时,求直线AE与平面CDE所成角的正弦值.

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先根据条件得到CA⊥AD,再结合SA⊥平面ABCD建立空间直角坐标系,求出各点的坐标; (Ⅰ)利用SE=3ED求出点E的坐标,进而得到向量的数量积为0即可证明结论; (Ⅱ)先根据二面角S-AC-E的大小为30°求出点E的位置,进而求出向量AE的坐标以及平面CDE法向量的坐标,最后代入线面角的计算公式即可. 【解析】 在平行四边形ABCD中,∵AB=2,AD=1,∠BAD=120°, ∴CA⊥AD,又SA⊥平面ABCD, ∴以A为坐标原点,AC,AD,AS所在直线为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系, 则A(0,0,0),,D(0,1,0) ∵, ∴ ∴ (Ⅰ)∵SE=3ED ∴ ∵ ∴ ∴SD⊥平面AEC (Ⅱ)∵AC⊥平面SAD,SA⊥底面ABCD, ∴AC⊥AE,AC⊥SA ∴∠SAE为二面角S-AC-E的平面角,即∠SAE=30°,此时E为SD的中点 设平面CDE的法向量为 计算可得, ∴ 即直线AE与平面CDE所成角的正弦值为.
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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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