题目内容
18.如图,在底面是菱形的四棱锥P—ABCD中,∠ABC=60PB=PD=
a,点E是PD的中点.
![]()
(Ⅰ)证明:PA⊥平面ABCD,PB∥平面EAC;
(Ⅱ)求以AC为棱,EAC与DAC为面的二面角θ的正切值.
18.(Ⅰ)证法一 因为底面ABCD是菱形,∠ABC=60°,
所以AB=AD=AC=a.
![]()
在△PAB中,由PA2+AB2=2a2=PB2,知PA⊥AB.
同理,PA⊥AD.所以PA⊥平面ABCD.
因为
=
+
+![]()
=2
+
+![]()
=(
+
)+(
+
)
=
+
.
所以
、
、
共面.
又PB
平面EAC,所以PB∥平面EAC.
证法二 同证法一得PA⊥平面ABCD.
连结BD,设BD∩AC=O,则O为BD的中点.
连结OE,因为E是PD的中点,所以PB∥OE.
又PB
平面EAC,OE
平面EAC,故PB∥平面EAC.
(Ⅱ)解 作EG∥PA交AD于G,由PA⊥平面ABCD,
知EG⊥平面ABCD.
作GH⊥AC于H,连结EH,则EH⊥AC,∠EHG即为二面角θ的平面角.
又E是PD的中点,从而G是AD的中点,
EG=
a,AG=
a,GH=AGsin60°=
a.
所以tanθ=
=
.
练习册系列答案
相关题目