如图,在三棱锥P-ABC中,PA=PB=AB=2,BC=3,∠ABC=90°,平面PAB⊥平面ABC,D、E分别为AB、

如图,在三棱锥P-ABC中,PA=PB=AB=2,BC=3,∠ABC=90°,平面PAB⊥平面ABC,D、E分别为AB、AC中点.
(1)求证:DE∥平面PBC;
(2)求证:AB⊥PE;
(3)求二面角A-PB-E的大小.
42112 1年前 已收到1个回答 举报

心忧芊芊婕 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)由三角形中位线定理可得DE∥BC,进而由线面平行的判定定理得到DE∥平面PBC
(II)连接PD,由等腰三角形三线合一,可得PD⊥AB,由DE∥BC,BC⊥AB可得DE⊥AB,进而由线面垂直的判定定理得到AB⊥平面PDE,再由线面垂直的性质得到AB⊥PE;
(Ⅲ)以D为原点建立空间直角坐标系,分别求出平面PBE的法向量和平面PAB的法向量,代入向量夹角公式,可得二面角A-PB-E的大小.

(Ⅰ)∵D、E分别为AB、AC中点,
∴DE∥BC.
∵DE⊄平面PBC,BC⊂平面PBC,
∴DE∥平面PBC.…(4分)
(Ⅱ)连接PD,
∵PA=PB,D为AB中点,
∴PD⊥AB.….(5分)
∵DE∥BC,BC⊥AB,
∴DE⊥AB…(6分)
又∵PD∩DE=D,PD,DE⊂平面PDE
∴AB⊥平面PDE…(8分)
∵PE⊂平面PDE,
∴AB⊥PE…(9分)
(Ⅲ)∵AB⊥平面PDE,DE⊥AB…(10分)
如图,以D为原点建立空间直角坐标系,由PA=PB=AB=2,BC=3,
则B(1,0,0),P(0,0,
3),E(0,[3/2],0),


PB=(1,0,−
3),

PE=(0,[3/2],−
3).
设平面PBE的法向量

n1=(x,y,z),

点评:
本题考点: 用空间向量求平面间的夹角;直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的判定;二面角的平面角及求法.

考点点评: 本题考查的知识点是二面角的平面角及求法,直线与平面平行的判定,直线与平面垂直的判定,熟练掌握空间直线与平面位置关系的判定,性质是解答(I)和(II)的关键,而(III)的关键是建立空间坐标系,将空间角问题转化为向量夹角问题.

1年前

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