解答题如图1,在直角梯形ABCP中,AP∥BC,AP⊥AB,AB=BC=,D是AP的中点,E,F,G分别为PC、PD、CB的中点,将△PCD沿CD折起,使得PD⊥平面ABCD,如图2.
(Ⅰ)求三棱椎D-PAB的体积;
(Ⅱ)?求证:AP∥平面EFG;
(Ⅲ)求二面角G-EF-D的大小.
网友回答
解:(Ⅰ).
(Ⅱ)证明:如图以D为原点,以为方向向量建立空间直角坐标系D-xyz.
则有关点及向量的坐标为:
设平面EFG的法向量为∴.取.
∵,∴,
又AP?平面EFG.∴AP∥平面EFG
(Ⅲ)由已知底面ABCD是正方形∴AD⊥DC,又∵PD⊥面ABCD∴AD⊥PD
又PD∩CD=D∴AD⊥平面PCD,∴向量是平面PCD的一个法向量,=(2,0,0)
平面EFG的法向量为∴.
结合图知二面角G-EF-D的平面角为450.解析分析:(I)根据要求的三棱锥的体积与已知底面和高的三棱锥的体积相等,写出体积的表示式,得到结果.(II)建立坐标系,写出要用的点的坐标,进而写出向量,设出平面的法向量,求出法向量,根据法向量与直线的方向向量垂直,得到线面平行.(III)两个平面的法向量一个已经求出,另一个在图形中存在,这样根据两个平面的法向量所成的角,得到两个平面的二面角.点评:本题考查立体几何的综合题目,本题解题的关键是建立坐标系,把一些理论性的正明转化成运算,降低了题目的难度.