已知正方形ABCD的边长为2, ,
1个回答

(1)见解析;(2)

.

本试题主要考查了立体几何中的二面角的求解线面垂直的证明。

(1)证明:根据题意,在

中,

所以

2分

因为AC、BD是正方形ABCD的对角线,所以

因为

所以

4分

(2)由(1)知,

,以O为原点,OC,OD所在的直线分别为 x 轴, y 轴建立如图所示的空间直角坐标系O- xyz, 则

.

6分

又设平面ABD的法向量为

所以

所以

8分

因为平面BCD的一个法向量

且二面角A-BD-C的大小为

所以

,因为

解得

。 9分

设平面ABC的法向量为

所以

10分

设二面角A-BC-D的平面角为

所以

所以

所以二面角A-BC-D的正切值为

. 12分