题目内容
在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,PA=AD=A,AB=2,以AC的中点O为球心、AC为直径的球面交PD于点M。
(1)求证:平面ABM⊥平面PCD;
(2)求直线CD与平面ACM所成的角的大小;
(1)求证:平面ABM⊥平面PCD;
(2)求直线CD与平面ACM所成的角的大小;
(1)依题设知,AC是所作球面的直径,则AM⊥MC。
又因为PA⊥平面ABCD,则PA⊥CD,又CD⊥AD,
所以CD⊥平面PAD,则CD⊥AM,所以AM⊥平面PCD,
所以平面ABM⊥平面PCD。
(2)如图所示,建立空间直角坐标系,则A(0,0,0),P(0,0,4),
B(2,0,0),C(2,4,0),D(0,4,0),M(0,2,2);
设平面ACM的一个法向量
所以所求角的大小为arcsin。
又因为PA⊥平面ABCD,则PA⊥CD,又CD⊥AD,
所以CD⊥平面PAD,则CD⊥AM,所以AM⊥平面PCD,
所以平面ABM⊥平面PCD。
(2)如图所示,建立空间直角坐标系,则A(0,0,0),P(0,0,4),
B(2,0,0),C(2,4,0),D(0,4,0),M(0,2,2);
设平面ACM的一个法向量
所以所求角的大小为arcsin。
略
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