如图1,在直角梯形ABCD中,∠ABC=∠DAB=90°,∠CAB=30°,BC=1,AD=CD,把△DAC沿对角线AC

如图1,在直角梯形ABCD中,∠ABC=∠DAB=90°,∠CAB=30°,BC=1,AD=CD,把△DAC沿对角线AC折起后如图2所示(点D记为点P),点P在平面ABC上的正投影E落在线段AB上,连接PB.
(1)求直线PC与平面PAB所成的角的大小;
(2)求二面角P﹣AC﹣B的大小的余弦值.
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yubz123 幼苗

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(1)在图1中,∵∠ABC=∠DAB=90°,∠CAB=30°,BC=1,
,∠DAC=60°
∵AD=CD,
∴△DAC为等边三角形.
∴AD=CD=AC=2.
在图2中, ∵点E为点P在平面ABC上的正投影, ∴PE⊥平面ABC.
∵BC 平面ABC, ∴PE⊥BC.
∵∠CBA=90°, ∴BC⊥AB.
∵PE∩AB=E,PE 平面PAB,AB 平面PAB,
∴BC⊥平面PAB.
∴∠CPB为直线PC与平面PAB所成的角.
在Rt△CBP中,BC=1,PC=DC=2,
. ∵0°<∠CPB<90°, ∴∠CPB=30°.
∴直线PC与平面PAB所成的角为30°.
(2)取AC的中点F,连接PF,EF.
∵PA=PC, ∴PF⊥AC.
∵PE⊥平面ABC,AC 平面ABC,
∴PE⊥AC.
∵PF∩PE=P,PF 平面PEF,PE 平面PEF,
∴AC⊥平面PEF.
∵EF 平面PEF,
∴EF⊥AC.
∴∠PFE为二面角P﹣AC﹣B的平面角.
在Rt△EFA中,
∴EF=AFtan30°=
在Rt△PFA中,
在Rt△PEF中,
∴二面角P﹣AC﹣B的大小的余弦值为 .

图1 图2

1年前

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