如图,在直角梯形ABCP中,AP∥BC,AP⊥AB,AB=BC=AP=2,D是AP的中点,E,F,G分别为PC、PD、CB的中点,将△PCD沿CD折起,使得PD⊥平面

发布时间:2020-08-04 18:41:44

如图,在直角梯形ABCP中,AP∥BC,AP⊥AB,AB=BC=AP=2,D是AP的中点,E,F,G分别为PC、PD、CB的中点,将△PCD沿CD折起,使得PD⊥平面ABCD.

(1)求证:平面PCD⊥平面PAD;
(2)求二面角G-EF-D的大小;
(3)求三棱椎D-PAB的体积.

网友回答

(1)证明:∵PD⊥平面ABCD,CD?平面ABCD,
∴PD⊥CD…(1分)
∵CD⊥AD,PD∩AD=D
∴CD⊥平面PAD
∵CD?平面PCD
∴平面PCD⊥平面PAD
(2)解:如图以D为原点,以为方向向量建立空间直角坐标系D-xyz,则G(1,2,0),E(0,1,1),F(0,0,1)=(0,-1,0),=(1,1,-1)
设平面EFG的法向量为=(x,y,z)
∴,∴,∴.
取=(1,0,1)
平面PCD的一个法向量,=(2,0,0)
∴cos
结合图知二面角G-EF-D的平面角为45°
(3)解:?PD=

解析分析:(1)由PD⊥平面ABCD,可得PD⊥CD,根据CD⊥AD,可得CD⊥平面PAD,利用面面垂直的判定,可得平面PCD⊥平面PAD;
(2)建立空间直角坐标系,求出平面EFG的法向量=(1,0,1),平面PCD的一个法向量=(1,0,0),利用向量的夹角公式,可得二面角G-EF-D的平面角;
(3)利用等体积转化,可求三棱椎D-PAB的体积.


点评:本题考查面面垂直,考查面面角,考查三棱锥体积的计算,解题的关键是掌握面面垂直的判定定理,正确运用空间向量解决面面角问题,属于中档题.
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