题目内容
如图,△PAB是边长为2的正三角形,四边形ABCD为矩形,平面PAB⊥平面ABCD,设BC=a.
(1)若a=
,求直线PC与平面ABCD所成的角;
(2)设M为AD的中点,求当a为何值时,PM⊥CM?
(1)若a=
| 2 |
(2)设M为AD的中点,求当a为何值时,PM⊥CM?
(1)如图,设H是AB的中点,连接PH,CH.

∵△PAB是边长为2的正三角形,
∴PH⊥AB,又平面PAB⊥平面ABCD,所以PH⊥平面ABCD,∠PCH为直线PC与平面ABCD所成的角,
在RT△PCH中,PH=
,CH=
=
,
∴∠PCH=45°
(2)由(1)PH⊥平面ABCD,所以PH⊥CM,连接MH,如图

当CM⊥HM时,会有CM⊥平面PNH,从而PM⊥CM.
由于在△HNC中,HN2=HA2+AM2=
+1,MC2=MD2+DC2=
+4,HC2=HB2+BC2=a2+1,
由勾股定理得出
+1+
+4=a2+1,解得a2=8,a=2
.
∵△PAB是边长为2的正三角形,
∴PH⊥AB,又平面PAB⊥平面ABCD,所以PH⊥平面ABCD,∠PCH为直线PC与平面ABCD所成的角,
在RT△PCH中,PH=
| 3 |
| BC2+HB2 |
| 3 |
∴∠PCH=45°
(2)由(1)PH⊥平面ABCD,所以PH⊥CM,连接MH,如图
当CM⊥HM时,会有CM⊥平面PNH,从而PM⊥CM.
由于在△HNC中,HN2=HA2+AM2=
| a2 |
| 4 |
| a2 |
| 4 |
由勾股定理得出
| a2 |
| 4 |
| a2 |
| 4 |
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