题目内容
如图,四棱锥P—ABCD底面为一直角梯形,AB⊥AD,CD⊥AD,CD=2AB,PA⊥面ABCD,E为PC中点.(1)求证:平面PDC⊥平面PAD;
(2)求证:BE∥平面PAD;
(3)假定PA=AD=CD,求二面角E-BD-C的平面角的正切值.
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(1)证明:∵PA⊥面ABCD,
∴PA⊥DC.?
∵DC⊥AD且AD∩PA=A,?
∴DC⊥面PAD.?
∵DC
面PDC,?
∴平面PDC⊥平面PAD. ?
(2)证明:取PD中点F,连结EF、FA.?
∵E为PC中点,∴在△PDC中,EF![]()
DC.?
∴EF
AB.?
∴四边形ABEF为平行四边形,即BE∥AF.?
∵AF
面PAD且BE
面PAD,?
∴BE∥平面PAD. ?
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(3)解:连结AC,取AC中点O,连接EO.?
在△PAC中,EO![]()
PA,?
∴EO⊥面ABC.?
过O作OG⊥BD交BD于G,连结EG.?
由三垂线定理知∠EGO为所求二面角E-BD-C的平面角. ?
设PA=AD=CD=
连结DO并延长交AB于B′,则四边形AB′CD为正方形,且B′B=a,O为DB′中点,过B′作B′G′⊥DB交BD于G′.?
∴OG=
B′G′=
BB′·sin∠B′BG′=
BB′·sin∠ABD?
=
a·
=
a
=
a.?
在△EOG中,tan∠EGO=
=
=
. ?
故二面角E-BD-C的平面角的正切值为
.