解:由题意可知:AP、AD、AB两两垂直,可建立空间直角坐标系A-xyz 由平面几何知识知:AD=4,D(0,4,0),B(2,0,0), C(2,2,0),P(0,0,2),E(0,0,1),F(1,0,1),G(1,1,1) ……2分 (1)=(1,0,1),=(-1,1,1) ∴?=0 ∴AF与BG所成角为 ……4分 (2)可证明AD⊥平面APB ∴平面APB的法向量为n=(0,1,0) 设平面CPD的法向量为m=(1,y,z) 由 Þ 故m=(1,1,2) ∵cos<m,n>= ∴平面APB与平面CPD所成的锐二面角的大小为arccos
9、(四川省成都市一诊)如图,四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,PA=AB=BC=2,E为PA的中点,过E作平行于底面的平面EFGH,分别与另外三条侧棱相交于点F、G、H. 已知底面ABCD为直角梯形,AD∥BC,AB⊥AD,∠BCD=135°.
(1) 求异面直线AF与BG所成的角的大小;
(2) 求平面APB与平面CPD所成的锐二面角的大小.
在RtΔAHM中,tan∠AHM==,∴∠AHM=
面,面,面
(3)由(1)知AM⊥面CPB,由三垂线定理可知AH⊥PB,在面PBC中过M作MH⊥PB,
垂足为H,连接AH,则∠AHM为二面角A-PB-C的平面角……10分
,,,
(2)由(1)知,,,又
中,,
在中,,
面,是直线与面所成的角,