在直角梯形A1A2A3D中,A1A2⊥A1D,A1A2⊥A2A3,且B,C分别是边A1A2,A2A3上的一点,沿线段BC
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解题思路:(1)要证AB⊥CD,先证AB⊥面ACD,在其展成的平面图形中A1B⊥A1D,A2B⊥A2C,从而得到AB⊥AC,AB⊥AD,可得线面垂直,即可得线线垂直.

(2)要求AC与平面BCD所成角的正弦值,首先根据题意求出四面体ABCD的体积与S△BCD=36,再根据等体积法得到VB-ACD=VA-BCD,进而得到点A到平面BCD的距离,即得到答案.

(I)证明:因为A1A2A3D为直角梯形,

所以A1B⊥A1D,A2B⊥A2C.

即在第二个图中,AB⊥AC,AB⊥AD.

又因为AC∩AD=A,

∴AB⊥面ACD.

∵CD⊂面ACD,

∴AB⊥CD.

(II)在第一个图中,作DE⊥A2A3于E,

∵A1A2=8,∴DE=8,

又∵A1D=A3D=10,

∴EA3=6,∴A2A3=10+6=16.

而A2C=A3C,∴A2C=8,即第二个图中AC=8,AD=10.

由A1A2=8,A1B=A2B,可得第二个图中AB=4.

所以S△ACD=S△A3CD=

1

2×8×8=32,

由(I)知,AB⊥面ACD,所以VB−ACD=

1

3×32×4=

128

3.

设点A到平面BCD得距离为h,

由右边图象可得:S△BCD=

1

2(10+16)×8−

1

2×4×8−

1

2×8×8-[1/2×4×10=36.

因为VB-ACD=VA-BCD

所以VA−BCD=

1

3×h×S△−BCD=

128

3],所以h=[32/9].

设AC与平面BCD所成角为α,所以sinα=[h/AC]=[4/9].

点评:

本题考点: 直线与平面所成的角.

考点点评: 本小题主要考查空间线面关系、几何体的体积等知识,考查数形结合、化归与转化的数学思想方法,以及空间想象能力、推理论证能力和运算求解能力.