题目内容
(本小题满分12分)
如图,在底面为直角梯形的四棱锥P—ABCD中,
,
平面![]()
(1)求证:
平面PAC;
(2) 求二面角
的大小.
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【答案】
(1)见解析;(2)二面角
的大小为
.
【解析】本题主要考察空间中直线和直线之间的位置关系以及二面角的求法.一般在证明线线垂直时,通常先证明线面垂直,进而推得线线垂直,或用三垂线定理或其逆定理.
(1)先取AB 中点为O,连接PO,CO,根据条件得到PO⊥AB,再结合侧面PAB⊥底面ABCD,得到PO⊥底面ABCD,即可得到OC为PC在底面ABCD上的射影;最后结合△DAB≌△OBC得BD⊥OC即可得到结论.
(2)建立空间直角坐标系,然后分析法向量与法向量的夹角得到结论。
解:(1)如图,建立坐标系,
则
,
, ……………………………2分
,
又
,
. ……………………………………6分
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(2)设平面
的法向量为
,
设平面
的法向量为
,
则
…………………8分
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解得,![]()
令
,则
……………………………………………………10分
二面角
的大小为
.
…………12分
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