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  • 已知四棱錐P-ABCD的底面是菱形,角BCD=60度,PD垂直AD點(diǎn)E是BC邊的中點(diǎn)

    已知四棱錐P-ABCD的底面是菱形,角BCD=60度,PD垂直AD點(diǎn)E是BC邊的中點(diǎn)
    (1)求證AD垂直平面PDE
    (2)若二面角P-AD-C的大小等于60度,且AB=4 PD=8/3根號(hào)3
    求點(diǎn)P到平面ABCD的距離
    求二面角P-AB-C的大小
    數(shù)學(xué)人氣:535 ℃時(shí)間:2020-01-25 05:18:23
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)聯(lián)結(jié)DE
    E為BC中點(diǎn),得BC=1/2CD,
    又 角BCD=60 ,四棱錐P-ABCD的底面是菱形,
    得三角形DEC為直角三角形,所以DE垂直BC,也垂直于AD
    又PD垂直于AD
    所以AD垂直平面PDE
    (2)
    從P做PO垂直于ED于點(diǎn)O ,
    又因?yàn)锳D垂直于面PDE所以PO垂直于AD,
    所以PO垂直于平面ABCD,即二面角P-AD-C為角PDE,PO為P倒平面ABCD的距離
    因?yàn)镻D=8/3根號(hào)3 ,PDE=60度,所以PO=PDsin60=4
    過O做OM垂直于AB聯(lián)結(jié)PM
    則PM垂直于AB(三垂線段定理)角PMO為P-AB-C的二面角
    延長MO交CD于N
    在直角三角形DNO中(其中角DNO為直角,很容易可以證明)
    OD=PDCOS60=4/3根號(hào)3,又角CDE=30
    所以O(shè)N=ODsin30=2/3根號(hào)3
    MN為菱形ABCD的高,可求得
    MN=BCsin60=2根號(hào)3
    OM=MN-ON=2根號(hào)3-2/3根號(hào)3=4/3根號(hào)3
    在直角三角形POM中
    tan角PMO=PO/OM=4/(4/3根號(hào)3)=1/3根號(hào)3
    則二面角P-AB-C的大小為 30度
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