【題目】如圖,已知四棱錐S﹣ABCD,SB⊥AD,側(cè)面SAD是邊長(zhǎng)為4的等邊三角形,底面ABCD為菱形,側(cè)面SAD與底面ABCD所成的二面角為120°.

(1)求點(diǎn)S到平面ABCD的距離;
(2)若E為SC的中點(diǎn),求二面角A﹣DE﹣C的正弦值.

【答案】
(1)

解:如圖,作SO⊥平面ABCD,垂足為點(diǎn)O.

連接OB,OA,OD,OB與AD交于點(diǎn)F,連接SF.

∵SB⊥AD,

∴OB⊥AD.

∵SA=SD,

∴OA=OD.

∴點(diǎn)F為AD的中點(diǎn),所以SF⊥AD.

由此知∠SFB為側(cè)面SAD與底面ABCD所成的二面角的平面角,

∴∠SFB=120°,

∵側(cè)面SAD是邊長(zhǎng)為4的等邊三角形,

∴SF= =2

∴SO=SFsin60°=2 =3,

即點(diǎn)S到平面ABCD的距離為3


(2)

解:如圖以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),使y軸與BC平行,OB,OS所在直線分別為y軸、z軸建立空間直角坐標(biāo)系,

由已知得:A( ,2,0),D( ,0),C(3 ,﹣4,0),E( ,﹣2, ),

=(0,﹣4,0), =( ,0, ), =(﹣ ,2, ),

設(shè)平面ADE的法向量為 ,

令x= ,得 =( ,0,﹣1).

設(shè)平面DEC的法向量為 =(x,y,z),

,令x= ,得 =( ,3,﹣1),

設(shè)二面角的平面角為θ,

則cosθ= = =

∴sinθ= = ,

∴二面角A﹣DE﹣C的正弦值為


【解析】(1)解:作SO⊥平面ABCD,連接OB,OA,OD,OB與AD交于點(diǎn)F,連接SF.推導(dǎo)出OB⊥AD,SF⊥AD.從而∠SFB為側(cè)面SAD與底面ABCD所成的二面角的平面角,由此能求出點(diǎn)S到平面ABCD的距離.(2)以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),使y軸與BC平行,OB,OS所在直線分別為y軸、z軸建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量法能求出二面角A﹣DE﹣C的正弦值.

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A.
B.
C.
D.

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