如图,底面是矩形的四棱锥P-ABCD中AB=2,BC=,侧面PAB是等边三角形,且侧面PAB⊥底面ABCD.(1)证明:侧面PAB⊥侧面PBC;(2)求侧棱PC与底面

发布时间:2020-08-01 06:03:18

如图,底面是矩形的四棱锥P-ABCD中AB=2,BC=,侧面PAB是等边三角形,且侧面PAB⊥底面ABCD.
(1)证明:侧面PAB⊥侧面PBC;
(2)求侧棱PC与底面ABCD所成的角;
(3)求直线AB与平面PCD的距离.

网友回答

(1)证明:在矩形ABCD中,BC⊥AB???
又∵面PAB⊥底面ABCD,侧面PAB∩底面ABCD=AB
∴BC⊥侧面PAB??
又∵BC?侧面PBC
∴侧面PAB⊥侧面PBC????????????????????????????????(4分)
(2)解:取AB中点E,连接PE、CE??

又∵△PAB是等边三角形,∴PE⊥AB
又∵侧面PAB⊥底面ABCD,∴PE⊥面ABCD,∴∠PCE为侧棱PC与底面ABCD所成角

∴在Rt△PEC中,∠PCE=45°为所求??????????????????????????(8分)
(3)解:在矩形ABCD中,AB∥CD
∵CD?侧面PCD,AB?侧面PCD,∴AB∥侧面PCD
取CD中点F,连EF、PF,则EF⊥AB????
又∵PE⊥AB,PE∩EF=E,∴AB⊥平面PEF???
又∵AB∥CD
∴CD⊥平面PEF
∵CD?平面PCD,∴平面PCD⊥平面PEF????
作EG⊥PF,垂足为G,则EC⊥平面PCD
在Rt△PEF中,EG=为所求.(12分)

解析分析:(1)证明BC⊥侧面PAB,利用面面垂直的判定,可得侧面PAB⊥侧面PBC;(2)取AB中点E,连接PE、CE,则∠PCE为侧棱PC与底面ABCD所成角,在Rt△PEC中,可求∠PCE;(3)证明AB∥侧面PCD,取CD中点F,连EF、PF,证明AB⊥平面PEF,从而可得平面PCD⊥平面PEF,作EG⊥PF,垂足为G,则EC⊥平面PCD,利用等面积可得结论.

点评:本题考查面面垂直,考查线面角,考查线面距离,掌握面面垂直的判定,正确作出线面角是关键.
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