(2014•防城港二模)如图,在四棱锥P-ABCD中,AB∥CD,△PAB和△PAD是两个边长为2的正三角形.DC=4,

(2014•防城港二模)如图,在四棱锥P-ABCD中,AB∥CD,△PAB和△PAD是两个边长为2的正三角形.DC=4,PD⊥PB,点E在线段CD上.
(Ⅰ)当[DE/EC]为何值时,AE⊥面PBD:
(Ⅱ)求直线CB与平面PDC所成角的正弦值.
loveyimin 1年前 已收到1个回答 举报

风Cangta 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)当[DE/EC]=1时,AE⊥面PBD.当[DE/EC]=1时,E为CD的中点,以此为条件,利用线面垂直的判定定理,即可得出结论;
(Ⅱ)建立空间直角坐标系,求出平面PDC的法向量,利用向量的夹角公式,即可求出求直线CB与平面PDC所成角的正弦值.

(Ⅰ)当[DE/EC]=1时,AE⊥面PBD.证明如下:
当[DE/EC]=1时,E为CD的中点.
∵PD⊥PB,PB=PD=2,
∴BD=2
2,
∵AB=AD=2,
∴AB2+AD2=BD2
∴AB⊥AD,
∴四边形DEBA是正方形,
∴AE⊥BD,
∵PA=PB=PD=2,
∴P在底面ABCD内的射影O是△ABD的外心,
∵AB⊥AD,
∴O为BD的中点,
∴PO⊥平面ABCD,
∴PO⊥AE,
∵PO∩BD=O,
∴AE⊥面PBD;
(Ⅱ)以A为原点,AD为x轴,AB为y轴,过A且与面AC垂直的直线为z轴,建立如图所示的坐标系,则B(0,2,0),C(2,4,0),D(2,0,0),P(1,1,
2),


DC=(0,4,0),

DP=(-1,1,
2),

BC=(2,2,0)

设平面PCD的法向量为

n=(x,y,z),则

点评:
本题考点: 直线与平面所成的角;直线与平面垂直的判定.

考点点评: 本题考查线面垂直,考查线面角,考查学生分析解决问题的能力,考查向量法的运用,正确求出平面的法向量是关键.

1年前

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