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立体几何题,帮忙解决下~

球心O到截面BCD所在圆心O1的距离为球的半径的一半,BC是截面圆的直径,D是圆周上一点,CA是球O的直径.(1)求证:平面ABD⊥平面BDC;(2)如果球的半径为R,D分BC弧为1:2两部分,求AC与BD所成角.须详细解答,谢谢

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2007-03-19

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    (1) 证明:∵ OO1⊥平面BCD,AB∥OO1,∴ AB⊥面BCD,AB在面ABD内,∴ 平面ABD⊥平面BDC。 (2) 延长BO1交⊙O1于E, 则CE∥BD,∴ ∠ACE是AC与BD所成角。
     ∵ OO1=R/2=AC/2,∴ ∠ACB=30°,∴AB=R,BC=√3R,D分BC弧为1:2,∴ ∠BO1D=60°,BD=BO1=DO1=CE=√3R/2,在Rt△ABD中,易得AD^2=7(R^2)/4,而△ABD≌△ABE,∴ AE^2=AD^2=7(R^2)/4,在△ACE中,由余弦定理,得cos∠ACE=√3/2, ∴∠ACE=30°,即AC与BD所成角未30°。
  

2007-03-19

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  略证:(1)OO1垂直截面BCD。OO1平行AB,则AB垂直截面BCD。AB垂直CD,角CDB是直角,所以CD垂直平面ABD因而平面ABD⊥平面BDC;(2)连接DO1延长交截面圆周于E连接CE,BE。
  EC垂直BE,因为AB垂直截面BDC,所以,角AEC=90度。CE平行BD,角ACE是AC,BD所成角。因为D分BC弧为1:2两部分CE=BD=r=(根3/2) sACE==(根3/2)R/2R=根3/4。
  AC与BD所成角为arcCOS根3/4。

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