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如图,四棱锥S-ABCD中,底面ABCD为矩形,SD⊥底面ABCD,AD=2,DC=SD=2,点M在侧棱SC上,∠ABM=60°(I)证明:M为侧棱SC的中点(II)求二面角S-AM-B的大小.
题目详情
如图,四棱锥S-ABCD中,底面ABCD为矩形,SD⊥底面ABCD,AD=
,DC=SD=
,点M在侧棱SC上,∠ABM=60°
(I)证明:M为侧棱SC的中点
(II)求二面角S-AM-B的大小.
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(I)证明:M为侧棱SC的中点
(II)求二面角S-AM-B的大小.
▼优质解答
答案和解析
(Ⅰ)证法一:作MN∥SD交CD于N,作NE⊥AB交AB于E,
连ME、NB,则MN⊥面ABCD,ME⊥AB,NE=AD=
设MN=x,则NC=EB=x,
在RT△MEB中,∵∠MBE=60°∴ME=
x.
在RT△MNE中由ME2=NE2+MN2∴3x2=x2+2
解得x=1,从而 MN=
SD
∴M为侧棱SC的中点M.
(Ⅰ)证法二:分别以DA、DC、DS为x、y、z轴如图建立空间直角坐标系D-xyz,则 A(
,0,0),B(
,2,0),C(0,0,2),S(0,0,2).
设M(0,a,b)(a>0,b>0),
则
=(0,-2,0),
=(-
,a-2,b),
=(0,a,b-2),
=(0,2,-2)
由题得
连ME、NB,则MN⊥面ABCD,ME⊥AB,NE=AD=
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设MN=x,则NC=EB=x,
在RT△MEB中,∵∠MBE=60°∴ME=
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在RT△MNE中由ME2=NE2+MN2∴3x2=x2+2
解得x=1,从而 MN=
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∴M为侧棱SC的中点M.
(Ⅰ)证法二:分别以DA、DC、DS为x、y、z轴如图建立空间直角坐标系D-xyz,则 A(
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2 |
设M(0,a,b)(a>0,b>0),
则
BA |
BM |
2 |
SM |
SC |
由题得
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