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  • 在四棱錐P-ABCD中,側(cè)面PAD是正三角形,且垂直于底面ABCD,底面ABC是邊長為2的菱形,角BAD為60,M為PC中點,

    在四棱錐P-ABCD中,側(cè)面PAD是正三角形,且垂直于底面ABCD,底面ABC是邊長為2的菱形,角BAD為60,M為PC中點,
    求PA平行BDM,求AC于面ADM所成角的正弦值.
    數(shù)學(xué)人氣:797 ℃時間:2019-11-15 01:14:52
    優(yōu)質(zhì)解答

    1、連結(jié)AC、BD,交于O點,連結(jié)OM,

    ∵四邊形ABCD是菱形,

    ∴AO=CO,(菱形對角線互相垂直平分),

    ∵PM=CM,(已知),

    ∴OM是△CAP的中位線,

    ∴PA//OM,

    ∵OM∈平面BDM,

    ∴PA//平面BDM.

    2、在平面PAC上作CH⊥PA,交PA于H,

    ∵PA//平面BDM,

    ∴<PAC 與AC和平面BDM所成角相等,

    ∵<BAD=60°,

    ∴△ABD是正△,

    BD=AB=2,AO=√3OB=√3,

    ∴AC=2√3,

    在平面PAD上作PH⊥AD,

    ∵平面PAD⊥平面ABCD,

    ∴PH⊥平面ABCD,

    PH=√3,在△AHC中,<D=120°,根據(jù)余弦定理,CH=√7,

    ∵CH∈平面ABCD,

    ∴PH⊥CH,

    ∴△PHC是RT△,

    在△PHC中,根據(jù)勾股定理,

    PC=√(PH^2+CH^2)=√10,

    在△PAC中,根據(jù)余弦定理,

    cos<PAC=(PA^2+AC^2-PC^2)/(2PA*AC)=(4+12-10)/(2*2*2√3)=√3/4,

    ∴sin<PAC=√(1-3/16)=√13/4,

    ∴AC與平面ADM所成角的正弦值為√13/4.

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