如图.梯形ABCD中.CD∥AB.AD=DC=CB=AB.E是AB的中点.将△ADE沿DE

发布时间:2021-02-19 15:24:57

如图,梯形ABCD中,CD∥AB,AD=DC=CB=AB,E是AB的中点,将△ADE沿DE折起,使点A折到点P的位置,且二面角P-DE-C的大小为120°.
(1)求证:DE⊥PC;
(2)求直线PD与平面BCDE所成角的大小;
(3)求点D到平面PBC的距离.

网友回答

答案:证明:(1)连接AC交DE于F,连接PF,
∵CD∥AB,∴∠BAC=∠ACD,
又∵AD=CD,∴∠DAC=∠ACD,
∴∠BAC=∠DAC,即CA平分∠BAD,
∵△ADE是正三角形,
∴AC⊥DE,即PF⊥DE,CF⊥DE,
∴DE⊥面PCF,∴DE⊥PC
(2)解:过P作PO⊥AC于O,连接OD,设AD=DC=CB=a,则AB=2a,
∵DE⊥面PCF,∴DE⊥PO,∴PO⊥面BCDE,
∴∠PDO就是直线PD与平面BCDE所成的角.
∵∠PFC是二面角P-DE-C的平面角,
∴∠PFO=60°,在Rt△POD中,,∴直线PD与平面BCDE所成角是
(3)解:∵DE∥BC,DE在平面PBC外,
∴DE∥面PBC,∴D点到面PBC的距离即为点F到面PBC的距离,过点F作FG⊥PC,垂足为G,
∵DE⊥面PCF,∴BC⊥面PCF∴面PBC⊥面PCF,∴FG⊥面PBC,
∴FG的长即为点F到面PBC的距离,菱形ADCE中,AF=FC,
∴,∵∠PFC=120°,∴∠FPC=∠FCP=30°,

分析:(1)由题意CD∥AB,得到∠BAC=∠ACD,再有变长的相等的角的相等及特殊的三角形得到线线垂直,在有线线垂直的线面垂直进而推出线线垂直;
(2)利用二面角的平面角定义找到二面角的平面角,然后在Rt△POD中解出二面角的大小即可;
(3)利用线面平行进而把点D转化为点F到面得距离,在利用面面垂直得到垂足的位置,然后在三角形中解出所求线段的长度.
点评:此题重点考查了学生的空间想想能力,还考查了利用线面平行的性质,把要求的点到面得距离转化为易求的点到面得距离,并利用面面垂直找到点在面内的垂足的位置,此外还考查了学生利用反三角函数的知识表示角的大小.
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