西门有庆
花朵
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(Ⅰ)证明:因为PA⊥底面ABCD,CD⊂面ABCD,所以PA⊥CD,
又因为直角梯形ABCD中, AC=2
2 ,CD=2
2 ,
所以AC
2 +CD
2 =AD
2 ,即AC⊥CD,
又PA∩AC=A,所以CD⊥平面PAC;…(4分)
(Ⅱ)解法一:如图,连接BD,交AC于O,取PE中点G,连接BG,FG,EO,则在△PCE中,FG ∥ CE,
又EC⊂平面ACE,FG⊄平面ACE,所以FG ∥ 平面ACE,
因为BC ∥ AD,所以
BO
OD =
GE
ED ,则OE ∥ BG,
又OE⊂平面ACE,BG⊄平面ACE,所以BG ∥ 平面ACE,
又BG∩FG=G,所以平面BFG ∥ 平面ACE,
因为BF⊂平面BFG,所以BF ∥ 平面ACE.…(10分)
解法二:如图,连接BD,交AC于O,取PE中点G,
连接FD交CE于H,连接OH,则FG ∥ CE,
在△DFG中,HE ∥ FG,则
GE
ED =
FH
HD =
1
2 ,
在底面ABCD中,BC ∥ AD,所以
BO
OD =
BC
AD =
1
2 ,
所以
FH
HD =
BO
OD =
1
2 ,故BF ∥ OH,又OH⊂平面ACE,BF⊄平面ACE,
所以BF ∥ 平面ACE.…(10分)
(Ⅲ)由(Ⅰ)可知,CD⊥平面PAC,所以∠DPC为直线PD与平面PAC所成的角,
在Rt△PCD中, CD=2
2 ,PD=
P A 2 +A D 2 =2
5 ,
所以 sin∠DPC=
CD
PD =
2
2
2
5 =
10
5 ,
所以直线PD与平面PAC所成的角的正弦值为
10
5 .…(14分)
1年前
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