(2007•湖北模拟)如图,四棱锥P-ABCD中,AB⊥AD,CD⊥AD,PA⊥底面ABCD,PA=AD=CD=2AB=

(2007•湖北模拟)如图,四棱锥P-ABCD中,AB⊥AD,CD⊥AD,PA⊥底面ABCD,PA=AD=CD=2AB=2,M为PC的中点.
(1)求证:BM∥平面PAD;
(2)在平面PAD内找一点N,使MN⊥平面PBD,并求直线PC与平面PBD所成角的
正弦值.
bluexin520 1年前 已收到1个回答 举报

满地烟雨 春芽

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解题思路:(1)取PD的中点E,连接EM,EA,根据三角形中位线定理可得,四边形ABME为平行四边形,所以BM∥AE,由线面平行的判定定理,即可得到BM∥平面PAD;
(2)以A为原点,AB,AD,AP分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,求出直线PC的方向向量及平面PBD的法向量,然后代入向量夹角公式,即可求出直线PC与平面PBD所成角的正弦值.

证明:(1)取PD的中点E,连接EM,EA,则EM∥AB,且EM=AB
所以四边形ABME为平行四边形,所以BM∥AE
又AE⊂平面PAD,BM不在平面PAD内,∴BM∥平面PAD;
(2)以A为原点,AB,AD,AP分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系
则B(1,0,0),C(2,2,0),D(0,2,0),P(0,0,2),M(1,1,1),E(0,1,1)
假设存在满足题意的点,则在平面PAD内,设N(0,y,z)

MN=(−1,Y−1,Z−1),

PB=(1,0,−2),

DB=(1,−2,0)



MN•

PB=0


MN•

DB=0,得y=

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: 本题考查的知识点是直线与平面所成的角,直线与平面平行的判定,(1)的关键是找到BM∥AE,(2)的关键是建立适当的空间坐标系,将线面夹角问题转化为向量夹角问题.

1年前

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