如图,ABCD是边长为2a的正方形,ABEF是矩形,且二面角C—AB—F是直二面角,AF=a,G是EF的中点.

问题描述:

如图,ABCD是边长为2a的正方形,ABEF是矩形,且二面角C—AB—F是直二面角,AF=a,G是EF的中点.
(1)求证:平面AGC⊥平面BGC;
(2)求GB与平面AGC所成角的正弦值;
(3)求二面角B—AC—G的大小.
1个回答 分类:数学 2014-11-24

问题解答:

我来补答
(1)△ABG中,AB=2a,AG=BG=根号2a,所以AG²+BG²=AB²
∠AGB=90°,AG⊥BG.1
又C—AB—F是直二面角,所以CB⊥平面ABEF,也就是CD⊥平面ABG,
所以,CB⊥AG.2
由1,2知道,AG⊥平面BGC,又AG∈平面AGC,所以:平面AGC⊥平面BGC
(2)△BGC中做直线BH⊥GC于H点,由(1)平面AGC⊥平面BGC得到:
BH⊥平面AGC,所以,∠BGH即GB与平面AGC所成的角
其正弦值就是,BH/BG.
易求出BG=根号2a,又BC=2a,∠CBG=90,可求出BH=【2*(根号3)】/3a
于是正弦值:为BH/BG=(根号6)/6
(3)取AC中点为O,连接OH.因为正方形ABCD,所以,AO⊥AC.3
又BH⊥平面AGC,BH⊥AC,.4
由3,4推出,AC⊥OH,于是二面角B-AC-G就是∠BOH
△BOH中,∠BHO=90度,
sin∠BOH=BH/BO=【2*(根号3)】/3 a除以 (根号2a)=(根号6)/6
所以:∠BOH=arcsin(根号6)/6
 
 
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