如图,四棱锥P-ABCD的底面是边长为4的正方形ABCD,侧棱PA垂直于底面,且PA=3.
(1)求直线PC与平面ABCD所成角的大小(结果用反三角函数值表示)
(2)求异面直线PB与CD所成角的大小(结果用反三角函数表示)
(3)求四棱锥P-ABCD的表面积.
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解:(1)∵四棱锥P-ABCD的底面是边长为4的正方形ABCD,侧棱PA垂直于底面
连接AC,∴∠PCA为直线PC与平面ABCD所成角,
∴
∴;
(2)∵AB∥CD,∴∠PBA为异面直线PB与CD所成角,∴
∴;
(3)∵四棱锥P-ABCD的底面是边长为4的正方形ABCD,侧棱PA垂直于底面,且PA=3.
∴四棱锥P-ABCD的表面积=4×4×3=48.
解析分析:(1)四棱锥P-ABCD的底面是边长为4的正方形ABCD,侧棱PA垂直于底面,连接AC,故可知∠PCA为直线PC与平面ABCD所成角,从而可求;(2)由AB∥CD,故可知∠PBA为异面直线PB与CD所成角,从而可求;(3)由于四棱锥P-ABCD的底面是边长为4的正方形ABCD,侧棱PA垂直于底面,且PA=3,故可求四棱锥P-ABCD的表面积
点评:本题的考点是直线与平面所成的角,主要考查线面角、线线角,考查四棱锥P-ABCD的表面积,关键是利用条件找(作)出线面角、线线角,再用三角函数表示.