Question

如图，在三棱锥S-ABC中，△ABC是边长为8的正三角形，，二面角S-AC-B的大小为60°．
（1）求证：AC⊥SB；
（2）求二面角S-BC-A的正切值．

Answer

（1）要证AC⊥SB，只需证AC⊥面SBD，取AC的中点D，连接SD，BD，易证SD⊥AC，BD⊥AC，故问题得证；
（2）过O作OH⊥BC于H，连SH，则SH⊥BC，所以∠SHO为二面角S-BC-A的平面角，分别在三角形中求相应线段的长，从而可解
解（1）取AC的中点D，连接SD，BD，∵SA=SC，D为AC的中点，∴SD⊥AC
∵AB=BC，D为AC的中点，∴BD⊥AC，又SD∩BD=D∴AC⊥面SBD，又SB⊂面SBD，∴AC⊥SB…（6分）
（2）过O作OH⊥BC于H，连SH，则SH⊥BC∴∠SHO为二面角S-BC-A的平面角  …（8分）
∵正△ABC是边长为8，∴，∵∴，
在Rt△OHB中，
在Rt△SOH中，
即二面角S-BC-A的正切值为…（12分）