解答题已知四棱锥P-ABCD的三视图如图所示,其中点E为棱PB的中点.
(Ⅰ)求证:平面AEC⊥平面PDB;
(Ⅱ)求AE与平面PDB所成的角的大小.
网友回答
证明:(Ⅰ)∵四边形ABCD是正方形,
∴AC⊥BD,
∵PD⊥底面ABCD,AC?平面ABCD
∴PD⊥AC,
∵PD∩BD=D,
且PD?平面PDB,BD?平面PDB
∴AC⊥平面PDB,
∵AC?平面AEC
∴平面AAEC⊥平面PDB;
解:(Ⅱ)设AC∩BD=O,连接OE,
由(Ⅰ)知AC⊥平面PDB于O,
∴∠AEO为AE与平面PDB所成角,
∴O,E分别为DB、PB的中点,
∴OE∥PD,OE=PD,又∵PD⊥底面ABCD,,
∴OE⊥底面ABCD,OE⊥AO,
在Rt△AOE中,OE=PD=AB=AO,
∴∠AOE=45°,即AE与平面PDB所成的角的大小为45°解析分析:(I)由已知中的三视图,我们可以判断出这是一个底面为边长是1的正方形,PD垂直于底面ABCD的四棱锥,E为PB的中点,根据正方形的性质及线面垂直的性质可得AC⊥BD,PD⊥AC,结合线面垂直的判定定理,可得AC⊥平面PDB,再由面面垂直的判定定理,得到平面AEC⊥平面PDB;(Ⅱ)设AC∩BD=O,连接OE,结合(I)的结论,可得∠AEO为AE与平面PDB所成角,解三角形AEO,即可得到AE与平面PDB所成的角的大小.点评:本题考查的知识点是直线与平面所成的角,平面与平面垂直的判定,其中(I)的关键是熟练掌握空间直线与直线、直线与平面、平面与平面垂直的相互转化,(II)的关键是判断出∠AEO为AE与平面PDB所成角.