题目内容
(本小题满分12分)如图4,四棱锥P—ABCD中,底面ABCD是直角梯形,AB//CD,,AB=AD=2CD,侧面底面ABCD,且为等腰直角三角形,,M为AP的中点。
(1)求证:
(2)求证:DM//平面PCB;
(3)求平面PAD与平面PBC所成锐二面角的大小。
(1)求证:
(2)求证:DM//平面PCB;
(3)求平面PAD与平面PBC所成锐二面角的大小。
同解析
解法一:(1)取的中点,连结.
, …………2分
,且,
是正三角形,,又,
平面.
. …………4分
(2)取的中点,连结.
分别为的中点,
,且.
∵四边形是直角梯形,且,
且. …………6分
∴四边形是平行四边形.
.
平面,平面
平面. …………8分
(3)延长与交点为,连结.
过作于一定,
连结,则.
为平面与平面所成锐二面角的平面角. …………0分
设,则,
.
又因为,
平面与平面所成锐二面角的大小为. …………12分
解法二:(1)同解法一
(2) ∵侧面底面,
又, 底面.
.
∴直线两两互相垂直,
故以为原点,直线所在直线为轴、轴和轴建立如图所示的空间直角坐标系.
设,则可求得
,
.
.
设是平面的法向量,则且.
取,得. …………6分
是的中点,.
.
.
.
平面,
平面. ………………………8分
(3)又平面的法向量,
设平面与平面所成锐二面角为,
则,…………10分
平面与平面所成锐二面角的大小为.…………12分
, …………2分
,且,
是正三角形,,又,
平面.
. …………4分
(2)取的中点,连结.
分别为的中点,
,且.
∵四边形是直角梯形,且,
且. …………6分
∴四边形是平行四边形.
.
平面,平面
平面. …………8分
(3)延长与交点为,连结.
过作于一定,
连结,则.
为平面与平面所成锐二面角的平面角. …………0分
设,则,
.
又因为,
平面与平面所成锐二面角的大小为. …………12分
解法二:(1)同解法一
(2) ∵侧面底面,
又, 底面.
.
∴直线两两互相垂直,
故以为原点,直线所在直线为轴、轴和轴建立如图所示的空间直角坐标系.
设,则可求得
,
.
.
设是平面的法向量,则且.
取,得. …………6分
是的中点,.
.
.
.
平面,
平面. ………………………8分
(3)又平面的法向量,
设平面与平面所成锐二面角为,
则,…………10分
平面与平面所成锐二面角的大小为.…………12分
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