如圖,在四棱錐S-ABCD中,底面ABCD為正方形,AS⊥平面ABCD,AS=1,AB=
2
,E 為AC與BD的交點,F(xiàn)為ES的中點.
(Ⅰ)求證:AF⊥平面BDS;
(Ⅱ)求二面角C-BS-D的大。
考點:用空間向量求平面間的夾角,直線與平面垂直的判定
專題:空間位置關(guān)系與距離,空間角
分析:(Ⅰ)分別以AD、AB、AS為x軸,y軸,z軸,建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量法能證明AF⊥平面BDS.
(Ⅱ)由(Ⅰ)得
AF
=(
2
4
,
2
4
1
2
)是平面BDS的法向量,求出平面BCS的法向量,利用向量法能求出二面角C-BS-D的大。
解答: (Ⅰ)證明:分別以AD、AB、AS為x軸,y軸,z軸,
建立空間直角坐標(biāo)系,
則A(0,0,0),B(0,
2
,0),C(
2
,
2
,0),
D(
2
,0,0),S(0,0,1),F(xiàn)(
2
4
,
2
4
1
2
),
AF
=(
2
4
,
2
4
1
2
),
BS
=(0,-
2
,1)
,
DS
=(-
2
,0,1)
,
AF
BS
=0,
AF
DS
=0,∴AF⊥BS,AF⊥DS,
又BS∩DS=S,∴AF⊥平面BDS.
(Ⅱ)解:由(Ⅰ)得
AF
=(
2
4
,
2
4
,
1
2
)是平面BDS的法向量,
設(shè)平面BCS的法向量
n
=(x,y,z),
BC
=(
2
,0,0),
BS
=(0,-
2
,1)
,
n
BC
=
2
x=0
n
BS
=-
2
y+z=0
,取y=1,得
n
=(0,1,
2
),
cos<
n
,
AF
=
n
AF
|
n
|•|
AF
|
=
3
2
,
∴二面角C-BS-D的大小為30°.
點評:本題考查直線與平面垂直的證明,考查二面角的大小的求法,解題時要認(rèn)真審題,注意向量法的合理運用.
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不等式(2x-1)(x+1)<0的解集是( 。
A、(-∞,-1)
B、(-1,
1
2
C、(-∞,-1)∪(
1
2
,+∞)
D、(-∞,
1
2
)

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5
2
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17
4
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x≤3
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9
2
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