答案:
①②④
【解析】
①由,可得证;②取AC中点P,可证得平面DPB,可得正;③ 借助极限状态,当平面DCA与平面BCA重合时,三棱锥的外接球即为以三角形ABC的外接圆为圆心,半径为半径的球,二面角不为0时,外接圆的半径一定大于此半径,不正确. ④
过A在平面ABC中作交BC于H,分析H点在BC上的位置,可得证.
①由分别为菱形的边的中点,故,平面ABD,故平面;
②取AC中点P,连接DP,BP,由于菱形ABCD,所以,可证得平面DPB,故,又,故,异面直线与所成的角为定值.
③ 借助极限状态,当平面DCA与平面BCA重合时,三棱锥的外接球即为以三角形ABC的外接圆为圆心,半径为半径的球,当二面角变大时球心离开平面ABC,但球心在平面ABC的投影仍然为三角形ABC的外接圆的圆心,故二面角不为0时,外接球半径一定大于三角形ABC的外接圆半径,故三棱锥的外接球半径不可能先变小后变大.
④
过A在平面ABC中作交BC于H,若为锐角,H在线段BC上;若为直角,H与B点重合;为钝角,H在线段BC的延长线射线CB上.
若存在某个位程,使得直线与直线垂直,由于,因此平面AHD,
故.
若为直角,H与B点重合,即,由于,不可能成立.
若为钝角,则原平面图中,为锐角,由于立体图中,故立体图中一定比原图中更小,因此为锐角,,故H在线段CB上,与H在线段BC的延长线射线CB上矛盾,因此的取值范围是.
故答案为:①②④