在正方體ABCD-A'B'C'D'中,求二面角B'-BD'-C'的大小

在正方體ABCD-A'B'C'D'中,求二面角B'-BD'-C'的大小


連結A‘C’,交B‘D’於E,則C‘E⊥B’D‘,又BB’⊥平面A‘B’C‘D’,C‘E∈平面A‘B’C‘D’,BB’⊥C‘E,BB’∩B‘D’=B‘∴C’E⊥平面BB‘D’,連結BE,則△BB‘E是△BC’E在平面BB‘D’上的投影,設二面角B‘-BD’-C‘…



正方體ABCD-A“B”C“D”中,二面角B-A“C-A的大小為?


設該正方體的棱長為a.
由已知,△A“BC為Rt△,且A”C =√3 a,A“B =√2 a,BC = a,∠A”BC = 90°.
取AC的中點O,
連BO,則BO⊥AC.
而平面ABCD⊥平面A“CA,這兩面的交線為AC,且點B在平面ABCD內,
∴點B在平面A“CA內的射影為點O.
∴△A“BC在平面A”CA內的射影為△A“OC.
∴若設二面角B-A“C-A的大小x,
則有(△A“BC的面積)×cosx =(△A”OC的面積)
∵△A“BC的面積S1 =(1/2)×A”B×BC
=(1/2)×(√2 a)×a
=(√2 / 2)a的平方
又∵△A“OC的面積S2 =(1/2)×A”A×OC
=(1/2)×a×(√2/2 a)
=(√2 / 4)a的平方
∴cosx = S2 / S1
= [(√2 / 4)a的平方] / [(√2 / 2)a的平方]
= 1 / 2
∴x = 60°或π/ 3 .