解答题如图,在一个由矩形ABCD与正三角形APD组合而成的平面图形中,现将正三角形AP

发布时间:2020-07-09 06:40:00

解答题如图,在一个由矩形ABCD与正三角形APD组合而成的平面图形中,现将正三角形APD沿AD折成四棱锥P-ABCD,使P在平面ABCD内的射影恰好在边BC上.
(1)求证:平面PAB⊥平面PBC;
(2)求直线AC与平面PAB所成角的正弦值.

网友回答

(1)证明:∵折起后,P在平面ABCD内的射影恰好在边BC上
∴平面PBC⊥平面ABCD
∵平面PBC∩平面ABCD=BC,AB⊥BC
∴AB⊥平面PBC
∵AB?平面PAB
∴平面PAB⊥平面PBC;
(2)折起后,由(1),△PAB中,∠ABP=90°,AB=,AP=2,∴PB=,
同理PC=
∴PC2+PB2=2+2=4=BC2,∴PC⊥PB
∵平面PAB⊥平面PBC,平面PAB∩平面PBC=PB
∴PC⊥平面PAB
∴∠APC是直线AC与平面PAB所成角
在Rt△APC中,,
即直线AC与平面PAB所成角的正弦值为.解析分析:(1)先证明平面PBC⊥平面ABCD,可得AB⊥平面PBC,从而可证平面PAB⊥平面PBC;(2)证明PC⊥平面PAB,可得∠APC是直线AC与平面PAB所成角,从而可求直线AC与平面PAB所成角的正弦值.点评:本题考查面面垂直,考查线面角,解题的关键是掌握面面垂直的判定,正确找出线面角,属于中档题.
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