连接CM,过点D做DE⊥CM,交CM于点E,连接BE,BD。
下证:DE⊥面BCM。
∵AD⊥面BCD
∴AD⊥BC
又∵BC⊥CD
∴BC⊥面ACD
∴BC⊥DE
又∵DE⊥CM
∴DE⊥面BCM,证毕。
故△BMD在面BCM的投影为BEM。
由射影面积定理,得cos
即S△(BDM)=2S△(BEM)。........①
下求:S△(BDM)。
易知AD⊥BD。
故S△(BDM)=BD×MD×1/2=√2.
下求:S△(BEM)。
考虑到BC⊥CD且BD=2√2.
故BC²+CD²=8,设BD=2√2sina,CD=2√2cosa。
则MC=√(CD²+MD²)=√(8cos²a+1)。
sin∠MCD=MD/MC=1/√(8cos²a+1)。
cos∠CMD=sin∠MCD=1/√(8cos²a+1)。
ME=MD×cos∠CMD=1/√(8cos²a+1)。
S△(BEM)=1/2×BC×ME=√2×(sina)/√(8cos²a+1)。
∴S△(BDM)=BD×MD×1/2=√2,S△(BEM)=1/2×BC×ME=√2×(sina)/√(8cos²a+1)。.....②
联立①、②,得cosa=1/2,sina=√3/2.
即BC=√6,CD=√2,又BD=2√2.
故∠BDC=60°。
综上,∠BDC=60°。