已知四棱锥中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是边长为a的菱形,∠BAD=120°,PA=b.

已知四棱锥中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是边长为a的菱形,∠BAD=120°,PA=b.
(Ⅰ)求证:平面PBD⊥平面PAC;
(Ⅱ)设AC与BD交于点O,M为OC中点,若二面角O-PM-D的正切值为2
6
,求a:b的值.
buminlai 1年前 已收到1个回答 举报

haojun2001 花朵

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解题思路:(I)根据线面垂直的判定,证明BD⊥平面PAC,利用面面垂直的判定,证明平面PBD⊥平面PAC.
(II)过O作OH⊥PM交PM于H,连HD,则∠OHD为A-PM-D的平面角,利用二面角O-PM-D的正切值为2
6
,即可求a:b的值.

(I)证明:因为PA⊥平面ABCD,所以PA⊥BD
又ABCD为菱形,所以AC⊥BD,
因为PA∩AC=A,所以BD⊥平面PAC
因为BD⊂平面PBD,所以平面PBD⊥平面PAC.
(II)过O作OH⊥PM交PM于H,连HD

因为DO⊥平面PAC,由三垂线定理可得DH⊥PM,所以∠OHD为A-PM-D的平面角
又OD=

3
2a,OM=
a
4,AM=
3a
4,且[OH/OM=
AP
PM]
从而OH=
b

b2+
9
16a2•
a
4=
ab

16b2+9a2
∴tan∠OHD=
OD
OH=

3(16b2+9a2)
2b=2
6
所以9a2=16b2,即[a/b=
4
3].

点评:
本题考点: 平面与平面垂直的判定;与二面角有关的立体几何综合题.

考点点评: 本题考查线面垂直、面面垂直的判定,考查面面角,解题的关键是掌握线面垂直、面面垂直的判定,作出面面角.

1年前

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