解答题在如图所示的四棱锥P-ABCD中,已知?PA⊥平面ABCD,AB∥DC,∠DAB

发布时间:2020-07-09 08:52:22

解答题在如图所示的四棱锥P-ABCD中,已知?PA⊥平面ABCD,AB∥DC,∠DAB=90°,PA=AD=DC=1,AB=2,M为PB的中点.
(1)求证:平面PAC⊥平面PBC;
(2)求二面角A-PB-C的平面角的正切值.

网友回答

解:(1)取AB的中点H,连接CH,则CH⊥AB
∵PA⊥平面ABCD,∴PA⊥BC,∵AB∥DC,∠DAB=90°,
∴AC=BC=.
又AC2+BC2=2+2=AB2,∴AC⊥BC,
∴BC⊥平面PAC,∵BC?平面PBC,
∴平面PAC⊥平面PBC….(7分)
(2)取AB的中点H,连接CH,则由题意得
CH⊥AB,又PA⊥平面ABCD,所以PA⊥CH,
则CH⊥平面PAB.所以CH⊥PB,过H作HG⊥PB于G,连接CG,则PB⊥平面CGH,
所以CG⊥PB,则∠CGH为二面角A-PB-C的平面角…(10分)?
∵PA=1,∴CH=1,AB=2,PB==
则GH=BHsin∠PBA=BH=,
∴tan∠CGH=…(13分)
故二面角A-PB-C的平面角的正切值为…(14分)解析分析:(1)取AB的中点H,连接CH,通过证明BC⊥平面PAC,利用平面与平面垂直的判定定理证明平面PAC平面PBC;(2)取AB的中点H,连接CH,推出CH⊥PB,过H作HG⊥PB于G,连接CG,说明PB⊥平面CGH,说明∠CGH为二面角A-PB-C的平面角,然后求解二面角A-PB-C的平面角的正切值.点评:本题考查直线与平面垂直平面与平面垂直的判定定理的应用,二面角的求法,考查逻辑推理能力与计算能力.
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