如图,三棱锥P-ABC中,PC⊥平面ABC,AB=BC=PC=1,D是PB上一点,且CD⊥平面PAB,点E为PA的中点.

如图,三棱锥P-ABC中,PC⊥平面ABC,AB=BC=PC=1,D是PB上一点,且CD⊥平面PAB,点E为PA的中点.
(1)求异面直线AP与BC所成角的大小;
(2)求二面角C-BE-A 的大小.
huanhuankaixin10 1年前 已收到1个回答 举报

uu无极限 幼苗

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解题思路:(1)求异面直线的夹角问题一般是平移直线或作异面直线的平行线,使之相交了放入某个三角形中求角即可.
(2)求二面角一般是先由其中一个平面内的点作另一个平面的垂线,作出二面角,接着证明此角既是二面角,最后求出角即可,即作角、证角、求角的过程.

(1)∵PC⊥平面ABC,AB⊂平面ABC,
∴PC⊥AB,
∵CD⊥平面PAB,AB⊂平面PAB,
∴CD⊥AB.又PC∩CD=C,
∴AB⊥平面PCB过点A作AF∥BC,且AF=BC,连接PF、FC,
则∠PAF为异面直线PA与BC所成的角.
由题意可得AB⊥BC,∴CF⊥AF,
由三垂线定理,得PF⊥AF,则AF=CF=1,PF=
2.
在Rt△PFA中,cos∠PAF=
AF
AP=
1

3=

3
3,
∴异面直线PA与BC所成的角为arccos

3
3.
(2)在△BCE中过点C作CG⊥BE,垂足为G,连接FA,
∵△CBE≌△ABE,
∴AG⊥BE,∴∠CGA为二面角C-BE-A的平面角,
在△CEB中BC=1,CE=BE=

3
2,由面积相等得CG=

6
3,同理AG=

6
3,
在△CGA中,由余弦定理得,cos∠CGA=
CG2+AG2−AC2
2CG2=−
1
2,
所以二面角C-BE-A为120°.

点评:
本题考点: 用空间向量求平面间的夹角;异面直线及其所成的角;二面角的平面角及求法.

考点点评: 解决此类问题的关键是熟悉几何体的结构特征,把空间几何问题逐步转化为平面问题,一般是利用解三角形的一个知识解决问题.

1年前

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