已知四棱锥P-ABCD的底面是平行四边形,AD=2AB,∠ABC=60°,PA⊥面ABCD,且PA=AD.若E为PC中点

已知四棱锥P-ABCD的底面是平行四边形,AD=2AB,∠ABC=60°,PA⊥面ABCD,且PA=AD.若E为PC中点,F为线段PD上的点,且PF=2FD.

(1)求证:BE∥平面ACF;
(2)求PC与平面PAD所成角的正弦值.
yeliya 1年前 已收到1个回答 举报

放飞心情706 幼苗

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解题思路:(1)连结BD交AC于O,取PF中点G,连结OF,BG,EG,利用EO,EG分别为BG,FC的中位线,得到它们对应平行,进而得到平面BEG与平面ACF平行,再由面面平行的性质得到线面平行.
(2)要求线面角,需要先找到线面角的代表角,即过C点做面PAD的垂线,因为PA垂直于底面,所以过C作线段AD的垂线与AD交于H,则CH垂直于面PAD,所以角CPH即为线面角的代表角,要求该角的正弦值,就需要求出PC与CH,可以利用△PAC和△ACH为直角三角形通过勾股定理求出,进而得到线面角的正弦值.

(1)证明:连结BD交AC于点O,
取PF的中点G,连结OF,BG,EG,
∵O,F分别是DB,DG的中点,∴OF∥BG,
∵E,G分别是PC,PF的中点,∴EG∥CF,
∴平面BEG∥平面ACF,
又∵BE⊂平面BEG,
∴BE∥平面ACF.
(2)∵BC=2AB,∠ABC=60°,
∴∠BAC=90°.
过C作AD的垂线,垂足为H,则CH⊥AD,CH⊥PA,
∴CH⊥平面PAD.
∴∠CPH为PC与平面PAD所成的角.
设AB=1,则BC=2,AC=
3,PC=
7,CH=

3
2,
∴sin∠CPH=[CH/PC]=

21
14,即为所求.

点评:
本题考点: 直线与平面所成的角;直线与平面平行的判定.

考点点评: 本题考查直线与平面平行的证明,考查直线与平面所成角的正弦值的求法,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.

1年前

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