如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,PA⊥底面ABCD,M为PD的中点,PA=AB.
(I)求直线BC与平面ACM所成角的正弦值;
(II)求平面PAB与平面ACM所成锐二面角的余弦值.
网友回答
解:(I)设PA=AB=2a,D到平面AMC的距离为d,则AM=DM=,CM=,AD=DC=2a,AC=2a,
∵AM2+CM2=AC2,∴AM⊥CM
∴S△AMC=
∵
∴由VM-ADC=VD-AMC可得
∴d=
∵AD=2a,∴直线AD与平面ACM所成角的正弦值为
∵AD∥BC,∴直线BC与平面ACM所成角的正弦值为;
(II)过M作ME⊥PA,垂足为E,连接BE,则△ABE为△ACM在平面PAB中的射影
∵AB=2a,AE=a,∴
∵S△AMC=
∴平面PAB与平面ACM所成锐二面角的余弦值为=.
解析分析:(I)利用VM-ADC=VD-AMC,求出D到平面AMC的距离,从而可得直线AD与平面ACM所成角的正弦值;(II)过M作ME⊥PA,垂足为E,连接BE,则△ABE为△ACM在平面PAB中的射影,利用面积射影法,可求平面PAB与平面ACM所成锐二面角的余弦值.
点评:本题考查线面角,考查面面角,解题的关键是求出点到面的距离,确定三角形的面积,属于中档题.