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如圖,四棱錐P-ABCD的底面是正方形,側(cè)面PAD垂直底面ABCD,且ΔPAD為正三角形,E為側(cè)棱PD的中點.

(I)求證:AE⊥平面PCD;

(II)求平面PAB與平面PDC所成二面角的大小;

(III)求直線PB與平面PDC所成角的正弦值.

答案:
解析:

  證明:(I)在正中,的中點,所以

  又,所以

  而,所以

  所以由,有

  (II)取正的底邊的中點,連接,則

  又

  所以

  如圖,以點為坐標原點,

  軸,軸,

  建立空間直角坐標系.

  設(shè),則有

  .再設(shè)是面的法向量,則有

  ,即,可設(shè)

  又是面的法向量,因此

  

  所以,即平面PAB與平面PDC所成二面角為

  (Ⅲ)由(II)知,設(shè)與面所成角為,則

  

  所以與面所成角的正弦值為


練習(xí)冊系列答案
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

如圖,四棱錐P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB⊥AD,點E在線段AD上,CE∥AB.
(Ⅰ)求證:CE⊥平面PAD;
(Ⅱ)若PA=AB=1,AD=3,且CD與平面PAD所成的角為45°,求點D到平面PCE的距離.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

如圖,四棱錐P-ABCD的底面ABCD是正方形,AC∩BD=O,PA⊥底面ABCD,OE⊥PC于E.
(1)求證:PC⊥平面BDE;
(2)設(shè)PA=AB=2,求二面角B-PC-D的大小.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

如圖,四棱錐P-ABCD中,底面ABCD為矩形,PA⊥底面ABCD,且PA=AB=1,AD=
3
,點F是PB中點.
(Ⅰ)若E為BC中點,證明:EF∥平面PAC;
(Ⅱ)若E是BC邊上任一點,證明:PE⊥AF;
(Ⅲ)若BE=
3
3
,求直線PA與平面PDE所成角的正弦值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

如圖,四棱錐P-ABCD中,底面ABCD為矩形,PD⊥平面ABCD,點E,F(xiàn)分別是AB和PC的中點.
(1)求證:EF∥平面PAD;
(2)若CD=2PD=2AD=2,四棱錐P-ABCD外接球的表面積.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,四棱錐P-ABCD,PA⊥底面ABCD,AB∥CD,AB⊥AD,AB=AD=
12
CD=2,PA=2,M,E,F(xiàn)分別是PA,PC,PD的中點.
(1)證明:EF∥平面PAB;
(2)證明:PD⊥平面ABEF;
(3)求直線ME與平面ABEF所成角的正弦值.

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同步練習(xí)冊答案
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