解答题如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,PA⊥底面ABCD,AB⊥AC,AB=1,BC=2,
PA=,E为边BC上异于B、C的点,且PE⊥ED.
(1)求EC的长;
(2)求二面角E-PD-A的大小.
网友回答
解:(1)在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,则PA⊥DE
若PE⊥ED,则DE和面PAE内相交的两直线均垂直
∴DE⊥面PAE,故DE⊥AE.
在底面的平行四边形ABCD 中,令BE=x
在△ABC中,∠ABC=60°.
于是AE2=1+x2-x
在Rt△AED中,由AD2=AE2+DE2可知:x=1或x=2
依题意x=1,于是有EC=1
(2)过点E作EM⊥AD于M,过M作MN⊥PD于N,连接EN
∵PA⊥底面ABCD
∴面PAD⊥底面ABCD
又EM⊥AD,
∴EM⊥面PAD
由三垂线定理知:∠ENM为所求二面角的平面角
过点C作CQ⊥AD于Q
易知
∴
∴
在Rt△EMN中
∵
∴∠ENM=45°
故所求二面角的大小为45°解析分析:(1)在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,则PA⊥DE,由于PE⊥ED,故DE⊥面PAE,故DE⊥AE.在底面的平行四边形ABCD 中,令BE=x,则AE2=1+x2-x,根据AD2=AE2+DE2可知EC的长;(2)过点E作EM⊥AD于M,过M作MN⊥PD于N,连接EN,则易知ENM为所求二面角的平面角,过点C作CQ⊥AD于Q,从而可求.点评:本题以四棱锥为载体,考查线面垂足,考查面面角,有一定的综合性.