题目内容
(2012•广东)如图所示,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,点E在线段PC上,PC⊥平面BDE.
(1)证明:BD⊥平面PAC;
(2)若PA=1,AD=2,求二面角B﹣PC﹣A的正切值.
(1)证明:BD⊥平面PAC;
(2)若PA=1,AD=2,求二面角B﹣PC﹣A的正切值.
(1)见解析 (2)3
(1)∵PA⊥平面ABCD
∴PA⊥BD
∵PC⊥平面BDE
∴PC⊥BD,又PA∩PC=P
∴BD⊥平面PAC
(2)设AC与BD交点为O,连OE
∵PC⊥平面BDE
∴PC⊥平面BOE
∴PC⊥BE
∴∠BEO为二面角B﹣PC﹣A的平面角
∵BD⊥平面PAC
∴BD⊥AC
∴四边形ABCD为正方形,又PA=1,AD=2,可得BD=AC=2,PC=3
∴OC=
在△PAC∽△OEC中,
∴
∴二面角B﹣PC﹣A的平面角的正切值为3
∴PA⊥BD
∵PC⊥平面BDE
∴PC⊥BD,又PA∩PC=P
∴BD⊥平面PAC
(2)设AC与BD交点为O,连OE
∵PC⊥平面BDE
∴PC⊥平面BOE
∴PC⊥BE
∴∠BEO为二面角B﹣PC﹣A的平面角
∵BD⊥平面PAC
∴BD⊥AC
∴四边形ABCD为正方形,又PA=1,AD=2,可得BD=AC=2,PC=3
∴OC=
在△PAC∽△OEC中,
∴
∴二面角B﹣PC﹣A的平面角的正切值为3
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