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已知正方形ABCD的邊長是13,平面ABCD外一點(diǎn)P到正方形各頂點(diǎn)的距離都為13,M、N分別是PA、BD上的點(diǎn)且PM:MA=BN:ND=5:8,如圖. (1)求證:直線MN∥平面PBC; (2)求線段MN的長.
已知正方形ABCD的邊長是13,平面ABCD外一點(diǎn)P到正方形各頂點(diǎn)的距離都為13,M、N分別是PA、BD上的點(diǎn)且PM:MA=BN:ND=5:8,如圖.
(1)求證:直線MN∥平面PBC;
(2)求線段MN的長.
數(shù)學(xué)
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時(shí)間:2020-02-04 08:38:07
優(yōu)質(zhì)解答
(1)證明:連結(jié)AN并延長和BC交于E點(diǎn),由PM:MA=BN:ND=5:8,可得EN:NA=BN:ND=MP:MA=5:8,
即
NE
NA
=
PM
MA
,∴MN∥PE,而MN?平面PBC,PE?面PBC,
∴MN∥平面PBC.
(2)由于△PBC是邊長為13的等邊三角形,
余弦定理求得PE
2
=PB
2
+BE
2
-2PB?EBcos60°=13
2
+
(
13
2
)
2
-2×13×
13
2
×
1
2
=
8281
64
,
∴PE=
91
8
.
由于△AMN 與△APE的相似比為
8
13
,∴MN=
8
13
PE=7.
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