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  • 如圖,在四棱錐P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,AD⊥CD,DB平分∠ADC,E是PC的中點(diǎn),AD=CD=1,DB=22 (Ⅰ)求證:PA∥平面BDE;(Ⅱ)求證:AC⊥平面PBD;(Ⅲ)求直線BC與平面PBD所成的角的正弦值.

    如圖,在四棱錐P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,AD⊥CD,DB平分∠ADC,E是PC的中點(diǎn),AD=CD=1,DB=2
    2


    (Ⅰ)求證:PA∥平面BDE;
    (Ⅱ)求證:AC⊥平面PBD;
    (Ⅲ)求直線BC與平面PBD所成的角的正弦值.
    數(shù)學(xué)人氣:178 ℃時(shí)間:2019-08-19 09:22:43
    優(yōu)質(zhì)解答
    (I)證明:設(shè)AC∩BD=H,連結(jié)EH.
    在△ADC中,因?yàn)锳D=CD,且DB平分∠ADC,
    所以H為AC的中點(diǎn).又由題設(shè),E為PC的中點(diǎn),
    故EH∥PA.又EH?平面BDE,PA不包含于平面BDE,
    所以PA∥平面BDE.
    (II)證明:因?yàn)镻D⊥平面ABCD,
    AC?平面ABCD,所以PD⊥AC.
    由(I)得,DB⊥AC.
    又PD∩DB=D,故AC⊥平面PBD.
    (Ⅲ) 由AC⊥平面PBD知,
    BH為BC在平面PBD內(nèi)的射影,
    所以∠CBH為直線BC與平面PBD所成的角.
    由AD⊥CD,AD=CD=1,DB=2
    2
    ,
    得DH=CH=
    2
    2
    ,BH=
    3
    2
    2
    ,BC=
    5
    ,
    在Rt△BHC中,sin∠CBH=
    CH
    BC
    =
    3
    2
    2
    5
    =
    3
    10
    10

    所以直線BC與平面PBD所成的角的正弦值為
    3
    10
    10
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