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  • 在四棱錐P -ABCD中,底面ABCD是菱形,角ABC=60度,PA垂直平面ABCD,點(diǎn)M,N分別為BC,PA的中點(diǎn)

    在四棱錐P -ABCD中,底面ABCD是菱形,角ABC=60度,PA垂直平面ABCD,點(diǎn)M,N分別為BC,PA的中點(diǎn)
    且PA=PB=2
    (1)BC垂直平面AMN(2)求二面角B-PC-D余弦值(3)在線段PD上是否存在一點(diǎn)E,使得NM平行平面ACE,若存在,求出PE長(zhǎng),若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由
    數(shù)學(xué)人氣:384 ℃時(shí)間:2019-08-18 15:30:57
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)連AM,底面ABCD是菱形,角ABC=60度,M是BC的中點(diǎn),
    ∴AM⊥BC,
    PA垂直平面ABCD,
    ∴PA⊥BC,
    ∴BC垂直平面PAM(即平面AMN).
    (2)PA=PB=2=AC,
    ∴PB=PC=PD=2√2,BD=2√3,
    ∴△PBC≌△PDC(SSS),
    作BE⊥AC于F,連DF,則DF⊥AC,DF=BF,
    ∴∠BFD是二面角B-PC-D的平面角.
    易知AM=√3,PM=√7,PM⊥BC,
    ∴PM*BC=BF*AC,
    ∴BE=PM*BC/AC=√(7/2),
    ∴cosBFD=(2BF^-BD^)/(2BF^)=1-12/7=-5/7,為所求.
    (3)取PD中點(diǎn)E,連NE,N是PA的中點(diǎn),
    ∴NE∥=(1/2)AD∥=MC,
    ∴四邊形MCEN是平行四邊形,
    ∴MN∥CE,
    ∴MN∥平面ACE.
    PE=PD/2=√2.
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