Question

如图，在等腰梯形PDCB中，PB=3，DC=1，PD=BC=

2

，AD⊥PB，将△PAD沿AD折起，使平面PAD⊥平面ABCD．



（1）求证：PA⊥平面ABCD；
（2）求二面角P-DC-B的大小；
（3）若M是侧棱PB中点，求直线CM与平面PAB所成角的正弦值．

Answer 1

证明：（1）在梯形PDCB中，PA⊥AD
又∵面PAD⊥面ABCD，面PAD∩面ABCD=AD，PA?面PAD
∴PA⊥面ABCD
（2）由（1）得：PA⊥平面ABCD
又CD⊥AD，
∴CD⊥PD
∴∠PDA就是二面角P-DC-B的平面角
在Rt△PAD中，PA=AD=1，
∴∠PDA=45°
即二面角P-DC-B的大小为45°．
（3）作CE∥AD交AB于E点，连ME
∵AD⊥AB
∴CE⊥AB
∵PA⊥平面ABCD
∴面PAB⊥面ABCD
∴CE⊥面PAB，
∴∠CME是CM与平面PAB所成的角
∵CE=1，ME=

1

2

，
∴CM=

5

2

，
∴sin∠CME=

CE

CM

=

2 5

5