如图,四棱锥S-ABCD的底面是矩形,SA⊥底面ABCD,AB=SA=1,AD=2,且P为BC的中点.
(1)求异面直线AP与平面SPD所成角的正弦值;
(2)求二面角C-SD-P的余弦值.
网友回答
解:因为SA⊥底面ABCD,底面ABCD是矩形,所以AB,AD,AS两两垂直,
以AB,AD,AS所在直线为坐标原点建立如图所示的坐标系,
则各点坐标如下:
A(0,0,0),B(1,0,0),C(1,2,0),D(0,2,0),S(0,0,1),P(1,1,0)
(1),,
设平面SPD的一个法向量为,
由可得y=1,z=2,
平面SPD的一个法向量为
所以
则直线AP与平面SPD所成角的正弦值等于为
(2),,
设平面SCD的一个法向量为,
由可得x=0,y=1,
平面SCD的一个法向量为,
由(1)可知,平面SPD的一个法向量为,
所以,
由图可知,二面角C-SD-P为锐二面角,因此二面角C-SD-P的余弦值为.
解析分析:(1)以AB,AD,AS所在直线为坐标原点建立坐标系,直线AP与平面SPD所成角通过面间接求解(2)分别求出平面SCD,平面PSD的一个法向量,利用两法向量夹与二面角的关系求解.
点评:本题考查空间角的计算,利用向量的方法减少了思维量,使问题变得容易解决.