题目内容
(13分)四棱锥
的底面是边长为1的正方形,
,
,
为
上两点,且
.
(1)求证:
面
;
(2)求异面直线PC与AE所成的角
(3)求二面角
的正切值.







(1)求证:


(2)求异面直线PC与AE所成的角
(3)求二面角


法1:(1)连BD交AC于O,连OE.

(2)过E作
交
于
,则
为异面直线所成的角或补角,由计算可得
,在
中用余弦定理可得
,则异面直线所成的角为
。
(2)由PA="1," AD=1, PD=
∴
PA⊥面ACD 又CD⊥AD ∴CD⊥PD.
取PD中点M. ∴AM⊥面PCD, 过M作MN⊥CE交CE于N.
连AN 则∠ANM为A-EC-PE切值.
AM=
.又△MNE∽△CDE
∴
Pt△AMN中,
法2:以A为坐标原点.AB为
轴,AD为
轴,AP为
轴建立坐标系.
则B(1,0,0), D(0,1,0), P(0,0,1),
C(1,1,0),
, E
(1)
.设面ACE法向量

∴BF//面ACE.
(2)
,
,
则异面直线所成的角为
(3)设面PCE法向量
则

∴二面角A-EC-P的正切值为
.

(2)过E作










(2)由PA="1," AD=1, PD=

∴

取PD中点M. ∴AM⊥面PCD, 过M作MN⊥CE交CE于N.
连AN 则∠ANM为A-EC-PE切值.
AM=



Pt△AMN中,

法2:以A为坐标原点.AB为



则B(1,0,0), D(0,1,0), P(0,0,1),



(1)



∴BF//面ACE.
(2)


则异面直线所成的角为

(3)设面PCE法向量



∴二面角A-EC-P的正切值为

略

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