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  • 在四棱錐P-ABCD中,ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,M、N分別是AB、PC的中點 (1)求證:MN∥平面PAD; (2)當(dāng)MN⊥平面PCD時,求二面角P-CD-B的大?。?/h1>

    在四棱錐P-ABCD中,ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,M、N分別是AB、PC的中點

    (1)求證:MN∥平面PAD;
    (2)當(dāng)MN⊥平面PCD時,求二面角P-CD-B的大?。?/div>
    數(shù)學(xué)人氣:795 ℃時間:2020-01-29 15:06:43
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)證明:取CD的中點E,連接ME、NE.
    ∵M、N分別是AB、PC的中點,
    ∴NE∥PD,ME∥AD.于是NE∥平面PAD,
    ME∥平面PAD.
    ∴平面MNE∥平面PAD,MN?平面MNE.
    ∴MN∥平面PAD.
    (2)設(shè)MA=MB=a,BC=b,則MC=
    a2+b2

    ∵N是PC的中點,MN⊥平面PCD,
    ∴MN⊥PC.于是MP=MC=
    a2+b2

    ∵PA⊥平面ABCD,
    ∴PA⊥AM,PA=
    PM2?AM2
    =b.
    于是PD=
    2
    b,EN是△PDC的中位線,EN=
    1
    2
    PD=
    2
    2
    b.
    ∵ME⊥CD,MN⊥平面PCD,
    ∴EN⊥CD,∠MEN即為二面角P-CD-B的平面角.
    設(shè)為α,于是cosα=
    EN
    EM
    =
    2
    2
    ,α=45°,即二面角P-CD-B的大小為45°.
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