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如图所示四面体ABCD中,AB、BC、BD两两互相垂直,且AB=BC=2,E是AC中点,异面直线AD与BE所成的角的大小为arccos
10
10
,求四面体ABCD的体积.
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以BC、BA、BD为x轴、y轴、z轴,建立如图所示空间直角坐标系,…(2分)
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由题意得A(0,2,0),C(2,0,0),E(1,1,0)
设D点的坐标为(0,0,z)(z>0),
BE
=(1,1,0)
AD
=(0,-2,z)
…(6分)
AD
BE
=
2
4+z2
cosθ=-2

∵AD与BE所成的角的大小为arccos
10
10
,可得cos2θ=
2
4+z2
=
1
10

∴代入上式,解之得z=4,即BD的长度是4,…(10分)
因此,三棱锥D-ABC的体积
VD-ABC=
1
3
S△ABC•BD=
1
6
AB•BC•BD
=
1
6
×2×2×4
=
8
3

即四面体ABCD的体积是
8
3
,…(12分)
练习册系列答案
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精英家教网在如图所示的四面体ABCD中,AB、BC、CD两两互相垂直,且BC=CD=1.
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(1)求证:平面ACD⊥平面ABC;
(2)求二面角C-AB-D的大小;
(3)若直线BD与平面ACD所成的角为θ,求θ的取值范围.

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(1)求证:平面BCD⊥平面ABC;
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(I)证明:EF⊥AH;    
(II)求四面体E-FAH的体积.

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(2)求直线MC1与平面MNB1所成角正弦值.

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