题目内容

【题目】在四棱锥中,底面ABCD是边长为6的菱形,且,平面ABCD,,F是棱PA上的一个动点,E为PD的中点.

Ⅰ求证:.

Ⅱ若.

求PC与平面BDF所成角的正弦值;

侧面PAD内是否存在过点E的一条直线,使得该直线上任一点M与C的连线,都满足平面BDF,若存在,求出此直线被直线PA、PD所截线段的长度,若不存在,请明理由.

【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ).

【解析】

证明平面PAC即可得出;建立空间坐标系,求出平面BDF的法向量,计算和的夹角的余弦值即可;取PF的中点G,证明平面,即可得出结论.

证明:平面ABCD,平面ABCD,

,

四边形ABCD是菱形,

,

又,平面PAC,平面PAC,

平面PAC,

又平面PAC,

.

解:设AC,BD交于点O,以O为坐标原点,以OB,OC,平面ABCD过点O的垂线为坐标轴建立空间直角坐标系,

则0,,0,,,3,,,

,0,,,

设平面BDF的法向量为y,,则,即,

令可得,即2,,

,.

与平面BDF所成角的正弦值为,.

取PF的中点G,连接FG,CG,

,G分别是PD,PF的中点,

,又平面BDF,平面BDF,

平面BDF,

,O分别是AG,AC的中点,

,又平面BDF,平面BDF,

平面BDF,

又平面CEG,平面CEG,,

平面平面BDF,

侧面PAD内存在过点E的一条直线EG,使得该直线上任一点M与C的连线,

都满足平而BDF,

此直线被直线PA、PD所截线段为.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网