Question

如图，在平行四边形ABCD中，∠DAB=60°，AB=2，AD=4，将△CBD沿BD折起到△EBD的位置，使平面EBD⊥平面ABD．
（1）求二面角E-AB-D的大小；
（2）求四面体ABDE的表面积．

Answer

（1）要求二面角E-AB-D的大小，先利用题设条件，推导出∠DBE即为二面角E-AB-D的平面角．再由题设条件求出二面角的余弦值，由此能求出二面角的大小．
（2）由题设条件分别求出．S△BDC=，，．由此能求出四面体ABDE的表面积．
【解析】
（1）在△EBD中，
∵∠DAB=60°，AB=2，AD=4，
∴．
∴AB2+BD2=AD2，∴AB⊥BD．
∵平面EBD⊥平面ABD，∴AB⊥平面BDE，∴AB⊥BE．
∴∠DBE即为二面角E-AB-D的平面角．
又∵CD⊥BD，∴ED⊥BD，而，
DE=DC=AB=2，
∴在Rt△BDE中，cos=，
∴∠DBE=30°．
（2）由（1）知：AB⊥BD，
∴．
又∵S△BDC=，而△EBD即为△BDC，
∴．
又∵AB⊥BE，BE=BC=AD=4，∴．
又DE⊥AD，∴．
故四面体ABDE的表面积为．