解答题如图,已知四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是直角梯形,∠D

发布时间:2020-07-09 08:38:59

解答题如图,已知四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是直角梯形,∠DAB=∠ABC=90°,E是线段PC上一点,PC⊥平面BDE.
(Ⅰ)求证:BD⊥平面PAB.
(Ⅱ)若PA=4,AB=2,BC=1,求直线AC与平面PCD所成角的正弦值.

网友回答

(Ⅰ)证明:∵PA⊥平面ABCD,BD?平面ABCD,
∴PA⊥BD
∵PC⊥平面BDE,BD?平面BDE
∴PC⊥BD,又PA∩PC=P
∴BD⊥平面PAB;
(Ⅱ)解:建立如图所示的坐标系,

则AD=4,A(0,0,0),B(2,0,0),C(2,1,0),D(0,4,0),P(0,0,4)
∴=(2,1,0),=(2,1,-4),=(0,4,-4)
令平面PCD的法向量为=(x,y,z),则
由,可得
令z=1,可得=(,1,1),
∴直线AC与平面PCD所成角的正弦值为|cos<>|==.解析分析:(Ⅰ)利用线面垂直的性质,可得线线垂直,再利用线面垂直的判定,即可证明BD⊥平面PAB.(Ⅱ)建立空间直角坐标系,求出平面PCD的法向量,利用向量的夹角公式,即可求直线AC与平面PCD所成角的正弦值.点评:本题考查线面垂直的性质与判定,考查线面角,考查学生分析夹角问题的能力,属于中档题.
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