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  • 如圖,PA⊥平面ABCD,四邊形ABCD是矩形,PA=AD,M、N分別是AB、PC的中點(diǎn), (1)求平面PCD與平面ABCD所成銳二面角的大??; (2)求證:平面MND⊥平面PCD.

    如圖,PA⊥平面ABCD,四邊形ABCD是矩形,PA=AD,M、N分別是AB、PC的中點(diǎn),

    (1)求平面PCD與平面ABCD所成銳二面角的大??;
    (2)求證:平面MND⊥平面PCD.
    數(shù)學(xué)人氣:808 ℃時(shí)間:2019-08-20 14:40:24
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)∵PA⊥平面ABCD,CD?PA⊥平面ABCD,
    ∴PA⊥CD,
    又∵四邊形ABCD是矩形,
    ∴AD⊥CD
    又∵AD∩PA=A
    ∴CD⊥平面PAD,
    又∵PD?平面PAD,
    ∴CD⊥PD
    故∠PDA即為平面PCD與平面ABCD所成銳二面角的平面角,
    又∵在直角三角形PAD中,PA=AD
    ∴∠PDA=45°
    即平面PCD與平面ABCD所成銳二面角為45°
    (2)證明:取PD的中點(diǎn)E,連接AE,EN,如下圖所示

    則EN∥CD∥AM,且EN=
    1
    2
    CD=AM
    ∴四邊形AMNE為平行四邊形,故AE∥MN…①
    由(I)中CD⊥平面PAD,得AE⊥CD
    又∵三角形PAD為等腰直角三角形,
    ∴AE⊥PD
    ∵PD∩CD=D
    ∴AE⊥平面PCD
    由①得:MN⊥平面PCD
    又∵M(jìn)N?平面MND
    ∴平面MND⊥平面PCD.
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