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在四面体ABCD中,△ABC与△DBC都是边长为4的正三角形.

(1)

求证:BC⊥AD;

(2)

若点D到平面ABC的距离等于3,求二面角A-BC-D的正弦值;

(3)

设二面角A-BC-D的大小为,猜想为何值时,四面体ABCD的体积最大.

答案:
解析:

(1)

证明:取中点,连结

因为都是边长为

4的正三角形,

所以

所以平面

平面

所以.--------5分

(2)

解:由(Ⅰ)知为二面角的平面角,

,则过点,垂足为

平面,且平面

∴平面平面,又平面平面

平面

∴线段的长为点到平面的距离,即

中,

故二面角的正弦值为.-------------10分

(3)

解:当时,四面体ABCD的体积最大.-------------13分


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A、
1
3
B、
1
2
C、
2
3
D、
4
3

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3
3

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