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  • 如圖,在四棱錐P-ABCD中.底面ABCD為正方形,且PD垂直平面ABCD,PD=AB=1,E.F分別是PB,AD的中點(diǎn).

    如圖,在四棱錐P-ABCD中.底面ABCD為正方形,且PD垂直平面ABCD,PD=AB=1,E.F分別是PB,AD的中點(diǎn).
    1.證明:EF垂直平面PBC.2.求二面角B-FC-E的大小
    數(shù)學(xué)人氣:141 ℃時(shí)間:2020-05-16 19:16:38
    優(yōu)質(zhì)解答
    畫(huà)出圖,
    連接FP、FB,
    △FBP中,FP=√(PD²+FD²)=√(1²+0.5²),
    FB=√(AB²+FA²)=√(1²+0.5²),
    所以△FBP是等腰三角形,FE為底邊中線,所以FE為底邊高線,
    得到FE⊥PB(1)
    ∵PD⊥面ABCD,E是PB的中點(diǎn),顯然點(diǎn)E在面ABCD內(nèi)的正投影為線段BD中點(diǎn),設(shè)為O點(diǎn)
    得到EO⊥面ABCD,有EO⊥BC(2)
    連接FO,在正方形ABCD內(nèi),可以發(fā)現(xiàn)FO//AB,得到FO⊥BC(3)
    由(2)(3)得到BC⊥面EOF,得到BC⊥EF(4)
    有(1)(4)得到EF⊥面PBC
    求二面角B-FC-E的大?。?br/>∵EO⊥面ABCD,即EO⊥面BCF,
    ∴作OMEO⊥CF于M,連接EM,則∠EMO的大小就是二面角B-FC-E的大小
    直角△EOM中,∠EOM=90°,EO=1/2,
    OM=FO*sin(∠MFO)=1/2*sin(∠DCF)=1/2*(1/√5)=√5/10,
    所以tan(∠EMO)=EO/OM=(1/2) / (√5/10)=√5
    所求二面角B-FC-E的大小為arctan√5
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