【题目】如图,四棱锥S- ABCD中,SD⊥底面ABCD,AB//DC,AD ⊥ DC,,AB=AD=1DC=SD=2, E为棱SB上的一点,且SE=2EB.
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(I)证明:DE⊥平面SBC;
(II)证明:求二面角A- DE -C的大小
【答案】(Ⅰ)证明略;(Ⅱ)
.
【解析】
试题(Ⅰ)先根据题意建立适当的空间直角坐标系,写出相关点的坐标,利用空间向量证明线线垂直,再利用线面垂直的判定定理进行证明;(Ⅱ)求出两平面的法向量,求出法向量的夹角,再结合图形确定二面角的大小.
试题解析:分别以
,
,
所在直线为x轴,
轴,z建立空间直角坐标系(如图),
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则
,![]()
(Ⅰ)∵SE=2EB,
∴![]()
又![]()
∴![]()
∴![]()
又
∴DE
平面SBC
(Ⅱ) 由(Ⅰ)知,DE⊥平面SBC,
∵
平面SBC,∴![]()
当
时,知
,
,
取
中点
,则
,![]()
故
,由此得FA⊥DE
∴向量
与
的夹角等于二面角
的平面角
又
,
∴二面角
的大小为![]()