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四棱锥S-ABCD中,底面ABCD为平行四边形,侧面SBC⊥底面ABCD.已知∠ABC=45°,AB=2,BC=2,SA=SB=

(Ⅰ)证明:SA⊥BC;

(Ⅱ)求直线SD与平面SAB所成角的大小.

答案:
解析:

  解答:解法一:

  (Ⅰ)作,垂足为,连结,由侧面底面,得底面

  因为,所以

  又,故为等腰直角三角形,

  由三垂线定理,得

  (Ⅱ)由(Ⅰ)知,依题设

  故,由,得

  

  的面积

  连结,得的面积

  设到平面的距离为,由于,得

  

  解得

  设与平面所成角为,则

  所以,直线与平面所成的我为

  解法二:

  (Ⅰ)作,垂足为,连结,由侧面底面,得平面

  因为,所以

  又为等腰直角三角形,

  如下图,以为坐标原点,轴正向,建立直角坐标系

  

  

  所以

  (Ⅱ)取中点

  连结,取中点,连结

  

  与平面内两条相交直线垂直.

  所以平面的夹角记为与平面所成的角记为,则互余.

  

  

  所以,直线与平面所成的角为


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(2)若E、F分别为线段BC、SB上的一点(端点除外),满足.(

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(Ⅱ)设SD=2CD,求二面角A-EF-D的正切值;

 

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