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  • 在四棱錐P-ABCD中,平面PAD⊥平面ABCD.∠ABC=∠BCD=90°,PA=PD=DC=CB=1/2AB,E是PB的中點(diǎn).

    在四棱錐P-ABCD中,平面PAD⊥平面ABCD.∠ABC=∠BCD=90°,PA=PD=DC=CB=1/2AB,E是PB的中點(diǎn).
    求證:(1)EC平行于平面APD
    (2)求BP與平面ABCD所成角的正切值
    數(shù)學(xué)人氣:979 ℃時間:2019-11-25 12:30:30
    優(yōu)質(zhì)解答
    證明:(1)
    取AB中點(diǎn)M,連接CM、EM
    在△BPA中,ME是中位線,∴ME∥PA
    在四邊形ABCD中,
    ∵∠ABC=∠BCD=90°,DC=1/2AB=AM
    ∴四邊形ADCM是平行四邊形 (BC與AM平行且相等)
    則MC∥AD
    ∴面CEM∥面APD (一對相交線平行)
    則 CE∥面APD
    (2)
    取AD的中點(diǎn)N,連接PN、BN
    ∵PA=PD
    ∴PN⊥AD
    ∵平面PAD⊥平面ABCD
    ∴PN⊥平面ABCD
    則 PN⊥BN ∠PBN即為BP與面ABCD所成角.
    連接DM、BD
    ∵DC∥MB,BC=DC=AB/2=MB,∠ABC=∠BCD=90°
    ∴ 四邊形BCDM是正方形
    設(shè)AB=2a
    則 AM=MB=BC=EC=DM=PA=PB=a
    AD=MC=DB=√2a
    DN=AD/2=√2/2 a
    PN²=PD²-DN²=a²-1/2a²=1/2a²,PN=√2/2a
    ∵ DM⊥AB,MD=MB=MA
    ∴ ∠MDA=∠MDB=45° ,即 ∠BDA=90°
    BN²=BD²+DN²=2a²+1/2 a²=5/2a² BN=√10/2a
    tan∠PBN=PN/BN= √2/2a / √10/2a =√5/5
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