如图,已知四棱锥P-ABCD的底面是边长为2的正方形,PD⊥面ABCD,PD=2,E,F分别为BC,AD的中点.(Ⅰ)求直线DE与面PBC所成的角;(Ⅱ)求二面角P-

发布时间:2020-08-01 01:59:29

如图,已知四棱锥P-ABCD的底面是边长为2的正方形,PD⊥面ABCD,PD=2,E,F分别为BC,AD的中点.
(Ⅰ)求直线DE与面PBC所成的角;
(Ⅱ)求二面角P-BF-D的大小.

网友回答

解:(Ⅰ)取PC的中点N,连接DN,EN,∵PD⊥面ABCD,∴PD⊥BC,
又由题意,有BC⊥DC∴BC⊥面PDC,∴面PBC⊥面PDC,
又PD=DC知DN⊥PC,∴DN⊥面PBC,
所以∠DEN为直线DE与面PBC所成的角,…(4分)
由题意,
所以,
所求角为…(7分)
(Ⅱ)过D作DM⊥BF,交BF的延长线于M,连接PM,∵PD⊥面ABCD,所以PM在面ABCD内的射影为DM,∴PM⊥BF,
所以∠PMD为二面角P-BF-D的平面角…(10分)
由Rt△DMF与Rt△BAF相似,所以
所以
所求二面角大小为…(13分)

解析分析:(Ⅰ)求直线DE与面PBC所成的角的关键是作出线面角,因此需找面PBC得垂线,取PC的中点N,连接DN,EN,易得DN⊥面PBC,从而∠DEN为直线DE与面PBC所成的角,故可求;(Ⅱ)过D作DM⊥BF,交BF的延长线于M,连接PM,则易得∠PMD为二面角P-BF-D的平面角,根据Rt△DMF与Rt△BAF相似,可求其正切值,从而得解.

点评:本题以四棱锥为载体,考查线面角、面面角,步骤是:作、证、求,关键是作出相应的角.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!