题目内容
(本小题满分14分)如图,已知矩形ABCD的边AB="2" ,BC=
,点E、F分别是边AB、CD的中点,沿AF、EC分别把三角形ADF和三角形EBC折起,使得点D和点B重合,记重合后的位置为点P。
(1)求证:平面PCE
平面PCF;
(2)设M、N分别为棱PA、EC的中点,求直线MN与平面PAE所成角的正弦;
(3)求二面角A-PE-C的大小。
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231927460021486.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823192745877224.gif)
(1)求证:平面PCE
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823192745908108.gif)
(2)设M、N分别为棱PA、EC的中点,求直线MN与平面PAE所成角的正弦;
(3)求二面角A-PE-C的大小。
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231927459241012.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231927460021486.gif)
(1)证明:
(4分)
(2)如图,建立坐标系,则
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231927472501232.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231927474522381.gif)
,![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823192747640780.gif)
易知
是平面PAE的法向量, 设MN与平面PAE 所成的角为![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823192747874193.gif)
(9分)
(3) 易知
是平面PAE的法向量,设平面PEC的法向量![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823192747952422.gif)
则![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823192748061620.gif)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823192748092608.gif)
所以二面角A-PE-C的大小为
(14分)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231927466571902.gif)
(4分)
(2)如图,建立坐标系,则
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231927472501232.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231927474522381.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823192747546750.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823192747640780.gif)
易知
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823192747842221.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823192747874193.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231927479201283.gif)
(3) 易知
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823192747842221.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823192747952422.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823192748045656.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823192748061620.gif)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823192748076548.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823192748092608.gif)
所以二面角A-PE-C的大小为
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略
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