题目内容
(2007
北京东城模拟)如下图,在四棱锥P—ABCD中,底面ABCD为正方形,PD⊥平面ABCD,且PD=AB=2,E是PB的中点,F是AD的中点.(1)
求异面直线PD与AE所成角的大小;(2)
求证:EF⊥平面PBC;(3)
求二面角F—PC—B的大小.
答案:略
解析:
解析:
解析:连接 BD,∵PD⊥平面ABCD,∴平面 PDB⊥平面ABCD.过点 E作EO⊥BD于O,连接AO.则 EO∥PD,且EO⊥平面ABCD.∴∠ AEO为异面直线PD,AE所成的角∵ E是PB的中点,则O是BD的中点,且 .在 Rt△EOA中,,∴ .即异面直线 PD与AE所成角的大小为.(2) 连接FO.∵F是AD的中点,∴ OF⊥AD.∵EO⊥平面ABCD,由三垂线定理,得 EF⊥AD.又∵ AD∥BC,∴EF⊥BC.连接FB.可求得 .则EF⊥PB.又∵ PB∩BC=B,∴EF⊥平面PBC(3) 取PC的中点G,连接EG,FG.则 EG是FG在平面PBC内的射影.∵ PD⊥平面ABCD,∴PD⊥BC.又 DC⊥BC,且PD∩DC=D,∴ BC⊥平面PDC.∴BC⊥PC.∵ EG∥BC,则EG⊥PC.∴FG⊥PC.∴∠ FGE是二面角F-PC-B的平面角.在 Rt△FEG中,,,∴ .∴二面角 F-PC-B的大小为. |
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