如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为平行四边形,AB=2AD=2,,PD⊥底面ABCD.(Ⅰ)证明:平面PBC⊥平面PBD;(Ⅱ)若PD=1,求AP与平面PBC

发布时间:2020-08-04 14:15:59

如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为平行四边形,AB=2AD=2,,PD⊥底面ABCD.
(Ⅰ)证明:平面PBC⊥平面PBD;
(Ⅱ)若PD=1,求AP与平面PBC所成角的正弦值.

网友回答

(Ⅰ)证明:∵AB2=AD2+BD2,∴AD⊥BD,
又∵PD⊥底面ABCD,∴PD⊥AD,
又∵PD∩BD=D,∴AD⊥平面PBD,
又∵BC∥AD,
∴BC⊥平面PBD,
∵BC?平面PBC,
∴平面PBC⊥平面PBD.
(Ⅱ)如图,分别以DA、DP、DB为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,
则A(1,0,0),,P(0,0,1),,
∴,,,
设平面PBC的法向量为,则,
解得,
设AP与平面PBC所成角为θ,则. 

解析分析:(I)由AB2=AD2+BD2,知AD⊥BD,由PD⊥底面ABCD,知PD⊥AD,由PD∩BD=D,知AD⊥平面PBD.由此能够证明平面PBC⊥平面PBD.
(Ⅱ)分别以DA、DP、DB为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,则,,,求出平面PBC的法向量,由此能求出AP与平面PBC所成角的正弦值.


点评:本题考查平面与平面垂直的证明,考查直线与平面所成角的正弦值的求法,解题时要认真审题,仔细解答,注意向量法的合理运用.
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