如图.已知四棱锥P-ABCD的底面是边长为4的正方形.PD⊥ABCD.设PD=4.M.N分

发布时间:2021-02-17 23:09:36

如图,已知四棱锥P-ABCD的底面是边长为4的正方形,PD⊥ABCD,设PD=4,M、N分别是PB、AB的中点.(Ⅰ)求异面直线MN与PD所成角的大小;(Ⅱ)求二面角M-DN-C的平面角的正切值.

网友回答

答案:【答案】分析:(I)连接BD,并取其中点O,连接MO,NO,MN,DN,PN,可得∠NMO为异面直线MN与PD所成角,且MO⊥平面ABCD,求出NO,MO,即可求异面直线MN与PD所成角的大小;
(Ⅱ)过点O作OG⊥DN于G,连接MG,则∠MGO是二面角M-DN-C的平面角,从而可求二面角M-DN-C的平面角的正切值.
解答:解:(I)如图,连接BD,并取其中点O,连接MO,NO,MN,DN,PN,
则MO∥PD,且MO=
∴∠NMO为异面直线MN与PD所成角,且MO⊥平面ABCD
∴MO⊥NO,MO=,NO=
∴tan∠NMO==
∴∠NMO=
∴异面直线MN与PD所成角为;
(II)过点O作OG⊥DN于G,连接MG.
∵MO⊥平面ABCD,∴OG是MG在平面ABCD上的射影,
由三垂线定理得:MG⊥DN,∴∠MGO是二面角M-DN-C的平面角.
在△DON中,由面积相等得:
∴,
∵OM==2,
∴tan
∴二面角M-DN-C的平面角的正切值.
点评:本题考查空间角,考查学生分析解决问题的能力,正确作出空间角是关键.
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