则DO⊥AC,DO=AO.
又因为△ABC是正三角形,故BO⊥AC, 所以∠DOB为二面角D-AC-B的平面角. 在Rt△AOB中,BO+AO=AB,
又AB=BD,所以BO+DO=BO+AO=AB=BD, 故∠DOB=90°. 所以平面ACD⊥平面ABC.
(2)由题设及(1)知,OA,OB,OD两两垂直,
→→
以O为坐标原点,OA的方向为x轴正方向,|OA|为单位长度, 建立如图所示的空间直角坐标系O-xyz,
则A(1,0,0),B(0,3,0),C(-1,0,0),D(0,0,1).
1
由题设知,四面体ABCE的体积为四面体ABCD的体积的,从而E到平面ABC的距离为
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
D到平面ABC的距离的,
即E为DB的中点,得E?0,
12
??31?,?, 22?
→→→?31?故AD=(-1,0,1),AC=(-2,0,0),AE=?-1,,?.
22??设n=(x,y,z)是平面DAE的法向量, →??n·AD=0,
则?
→??n·AE=0,可取n=?1,
-x+z=0,??
即?31
-x+y+z=0,?22?
?
?3?,1?. 3?
→??m·AC=0,
设m是平面AEC的法向量,则?
→??m·AE=0,同理可取m=(0,-1,3), 则cos〈n,m〉=
n·m7
=. |n||m|7
7. 7
所以二面角D-AE-C的余弦值为