来自钱静波的问题
如图,在三棱锥SABC中,SA⊥底面ABC,AB⊥BC.DE垂直平分SC,且分别交AC、SC于D、E.又SA=AB,SB=BC.求以BD为棱,以BDE与BDC为面的二面角的度数.____
如图,在三棱锥SABC中,SA⊥底面ABC,AB⊥BC.DE垂直平分SC,且分别交AC、SC于D、E.又SA=AB,SB=BC.求以BD为棱,以BDE与BDC为面的二面角的度数.
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如图,在三棱锥SABC中,SA⊥底面ABC,AB⊥BC.DE垂直平分SC,且分别交AC、SC于D、E.又SA=AB,SB=BC.求以BD为棱,以BDE与BDC为面的二面角的度数.____
如图,在三棱锥SABC中,SA⊥底面ABC,AB⊥BC.DE垂直平分SC,且分别交AC、SC于D、E.又SA=AB,SB=BC.求以BD为棱,以BDE与BDC为面的二面角的度数.
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【分析】欲证BD⊥DE,BD⊥DC,先证BD⊥面SAC,从而得到∠EDC是所求的二面角的平面角,利用RtΔSAC与RtΔEDC相似求出∠EDC即可.
由于SB=BC,且E是SC的中点,
n∴BE是等腰三角形SBC的底边SC的中线,
n∴SC⊥BE.
n又已知SC⊥DE,BE∩DE=E,
n∴SC⊥面BDE,
n∴SC⊥BD.
n又∵SA⊥底面ABC,BD在底面ABC上,
n∴SA⊥BD.
n而SC∩SA=S,∴BD⊥面SAC.
n∵DE=面SAC∩面BDE,DC=面SAC∩面BDC,
n∴BD⊥DE,BD⊥DC.
n∴∠EDC是所求的二面角的平面角.
n∵SA⊥底面ABC,∴SA⊥AB,SA⊥AC.
n设SA=a,则AB=a,BC=SB=a
n∵AB⊥BC,
n∴AC=.
n在RtΔSAC中,tan∠ACS=,
n∴∠ACS=30°.
n又已知DE⊥SC,
n∴∠EDC=60°,即所求的二面角等于60°.
【点评】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.