如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB⊥AD,AC⊥CD,∠ABC=60°,PA=AB=BC,E是PC的中点.(1)求异面直线CD和PB所成角大小;(

发布时间:2020-08-01 01:44:07

如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB⊥AD,AC⊥CD,∠ABC=60°,PA=AB=BC,E是PC的中点.
(1)求异面直线CD和PB所成角大小;
(2)求直线CD和平面ABE所成角大小.

网友回答

解:由题意,分别以AB,AD,AP为x轴,y轴,z轴.设PA=a,则
P(0,0,a),B(a,0,0),,
(1)设异面直线CD和PB所成角为α


∴异面直线CD和PB所成角为
(2)设直线CD和平面ABE所成角为β
PA=AB=BC,∠ABC=60°,故PA=AC,E是PC的中点,故AE⊥PC,
PA⊥底面ABCD,∴CD⊥PA.
又CD⊥AC,PA∩AC=A,故CD⊥面PAC,AE?面PAC,故CD⊥AE.
从而AE⊥面PCD,故AE⊥PD.易知BA⊥PD,故PD⊥面ABE.
∵,∴
∴直线CD和平面ABE所成角为.

解析分析:分别以AB,AD,AP为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系(1)设异面直线CD和PB所成角为α,用向量表示CD和PB,再利用公式可求.(2)先求平面ABE的法向量,再利用公式求解.

点评:本题以四棱锥为载体,主要考查线线角,线面角,关键是建立空间直角坐标系,利用向量的方法求解.
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