题目内容

【题目】如图,已知四棱锥P-ABCD,底面ABCD为菱形,且∠DAB=60°,△PAB是边长为a的正三角形,且平面PAB⊥平面ABCD,已知点M是PD的中点.

(1)证明:PB∥平面AMC;

(2)求直线BD与平面AMC所成角的正弦值.

【答案】(1)见解析;(2)

【解析】试题分析:(1)连接BDAC于点O,由三角形中位线可得OMPB. 再根据线面平行判定定理得结论(2)先根据空间直角坐标系,再设立各点坐标,根据方程组解得平面法向量,根据向量数量积求向量夹角,最后根据线面角与向量夹角互余关系得结果.

试题解析:(1)证明:连接BDAC于点O,连接OM,因为四边形ABCD为菱形,OBOD,又MPD的中点,所以OMPB.

PB平面AMCOM平面AMC,所以PB∥平面ACM.

(2)取AB的中点N,连接PNND,则∠AND=90°,

分别以NBNDNPx轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系Nxyz

BC

ADPM

.

设平面AMC的法向量为n=(xyz),

y,则x=-1,

z=-,即n.又,设直线BDn所成的角为θ,则cosθ,故直线BD与平面AMC所成角的正弦值为.

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