已知四棱锥P-ABCD的底面为直角梯形,AB∥DC,∠DAB=90°,PA⊥底面ABCD,且PA=AD=DC=1,AB=2.
(1)证明:面PAD⊥面PCD;
(2)求直线DC与面PBC所成的角的正弦值.
网友回答
解:(1)证明:∵PA⊥底面ABCD,CD?面ABCD∴PA⊥CD
又ABCD为直角梯形,AB∥DC,∠DAB=90°,
∴CD⊥AD,PA∩AD=A,
∴CD⊥平面PAD,又CD?面PCD,
∴面PAD⊥面PCD?????????????
(2)解:以A为原点,AD为x轴,AB为y轴,AP为z轴建立空间直角坐标系,
则A(0,0,0),B(0,2,0),C(1,1,0),D(1,0,0),P(0,0,1),
所以,
设平面PBC的法向量为,
由,
可得,
设直线DC与面PBC所成的角为θ,
有,
∴直线DC与面PBC所成的角的正弦值为.
解析分析:(1)由题意可得:PA⊥CD,因为ABCD为直角梯形,AB∥DC,∠DAB=90°,所以CD⊥AD,再根据线面垂直的判定定理得到线面垂直进而得到面面垂直.(2)根据题意建立坐标系,求出平面的法向量,并且写出平面的有关斜线所在的向量,再利用向量的关于计算线面角.
点评:解决此类问题的关键是熟练掌握几何体的结构特征,进而得到线面的一些平行与垂直关系,并且利于建立坐标系利用向量解决空间角问题.