【題目】四棱錐A-BCDE中,底面BCDE為矩形,側(cè)面ABC⊥底面BCDE,側(cè)面ABE⊥底面BCDE,BC=2,CD=4。

(I)證明:AB⊥面BCDE;

(II)若AD=2,求二面角C-AD-E的正弦值。

【答案】(Ⅰ)詳見解析;(Ⅱ).

【解析】

(Ⅰ)推導(dǎo)出BEBC,從而BE⊥平面ABC,進(jìn)而BEAB,由面ABE⊥面BCDE,得ABBC,由此能證明AB⊥面BCDE

(Ⅱ)以B為原點(diǎn),所在直線分別為x,y,z軸,建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量法能求出二面角CADE的正弦值.

由側(cè)面底面,且交線為,底面為矩形

所以平面,又平面,所以

由面,同理可證,又

在底面中,,

,故,

為原點(diǎn),所在直線分別為軸建立空間直角坐標(biāo)系,

,

設(shè)平面的法向量,則,取

所以平面的法向量,同理可求得平面的法向量.

設(shè)二面角的平面角為,則

故所求二面角的正弦值為.

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