已知四棱锥S-ABCD的底面ABCD是正方形,SA⊥底面ABCD,点E是SC上任意一点.(Ⅰ)求证:平面EBD⊥平面SAC;(Ⅱ)设SA=4,AB=2,求点A到平面SBD的距离;(Ⅲ)当SAAB的值为多少时,二面角B-SC-D的大小为120°.

问题描述:

已知四棱锥S-ABCD的底面ABCD是正方形,SA⊥底面ABCD,点E是SC上任意一点.
(Ⅰ)求证:平面EBD⊥平面SAC;
(Ⅱ)设SA=4,AB=2,求点A到平面SBD的距离;
(Ⅲ)当

SA
AB
的值为多少时,二面角B-SC-D的大小为120°.


答案解析:(1)欲证平面EBD⊥平面SAC,只需证BD⊥面SAC,利用线面垂直的判定定理可证得;
(2)过A作AF⊥SO交SO于点F,则AF⊥面SBD,所以线段AF的长就是点A到平面SBD的距离,利用等面积法求出线段AF的长即可;
(3)作BM⊥SC于M,连接DM,可证得∠BMD是二面角B-SC-D的平面角,利用余弦定理建立等量关系求解即可.
考试点:平面与平面之间的位置关系;平面与平面垂直的判定;与二面角有关的立体几何综合题.
知识点:本题主要考查了平面与平面之间的位置关系,考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力,属于基础题.