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
来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/11/19 00:55:27
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.
(Ⅰ)证明:CD⊥AE;
(Ⅱ)证明:PD⊥平面ABE;
(Ⅲ)求二面角A-PD-C的正切值.
(Ⅰ)证明:CD⊥AE;
(Ⅱ)证明:PD⊥平面ABE;
(Ⅲ)求二面角A-PD-C的正切值.
(Ⅰ)证明:在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,CD⊂平面ABCD,∴CD⊥PA.
又CD⊥AC,PA∩AC=A,∴CD⊥面PAC,
∵AE⊂面PAC,故CD⊥AE.
(Ⅱ)证明:由PA=AB=BC,∠ABC=60°,可得PA=AC,
∵E是PC的中点,∴AE⊥PC,
由(1)知CD⊥AE,从而AE⊥面PCD,故AE⊥PD.
由(Ⅰ)知,AE⊥CD,且PC∩CD=C,所以AE⊥平面PCD.
而PD⊂平面PCD,∴AE⊥PD.
∵PA⊥底面ABCD,PD在底面ABCD内的射影是AD,AB⊥AD,∴AB⊥PD.
又∵AB∩AE=A,∴PD⊥面ABE
(Ⅲ)过点A作AM⊥PD,垂足为M,连接EM,则(Ⅱ)知,AE⊥平面PCD,AM在平面PCD内的射影是EM,则EM⊥PD,因此∠AME是二面角A-PD-C的一个平面角.
由已知,得∠CAD=30°.设AC=a,则PA=a,AD=
2
3
3a,PD=
21
3a,AE=
2
2a.
在直角△ADP中,∵AM⊥PD,∴AM×PD=PA×AD,∴AM=
2
7
7a.
在直角△AEM中,AE=
2
2a,AM=
2
7
7a,∴EM=
又CD⊥AC,PA∩AC=A,∴CD⊥面PAC,
∵AE⊂面PAC,故CD⊥AE.
(Ⅱ)证明:由PA=AB=BC,∠ABC=60°,可得PA=AC,
∵E是PC的中点,∴AE⊥PC,
由(1)知CD⊥AE,从而AE⊥面PCD,故AE⊥PD.
由(Ⅰ)知,AE⊥CD,且PC∩CD=C,所以AE⊥平面PCD.
而PD⊂平面PCD,∴AE⊥PD.
∵PA⊥底面ABCD,PD在底面ABCD内的射影是AD,AB⊥AD,∴AB⊥PD.
又∵AB∩AE=A,∴PD⊥面ABE
(Ⅲ)过点A作AM⊥PD,垂足为M,连接EM,则(Ⅱ)知,AE⊥平面PCD,AM在平面PCD内的射影是EM,则EM⊥PD,因此∠AME是二面角A-PD-C的一个平面角.
由已知,得∠CAD=30°.设AC=a,则PA=a,AD=
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3a,PD=
21
3a,AE=
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2a.
在直角△ADP中,∵AM⊥PD,∴AM×PD=PA×AD,∴AM=
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7a.
在直角△AEM中,AE=
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2a,AM=
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7a,∴EM=
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
如图,四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB⊥AD,AC⊥CD,∠ABC=60度,PA=AB=BC,E是PC的中
如图,四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB⊥AD,AC⊥CD,∠ABC=60°,PA=AB=BC,
在四棱锥P—ABCD中,PA⊥平面ABCD,AB⊥AD,AC⊥CD,角ABC为60°,PA=AB=BC,E为PC中点,求
如图所示,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB⊥AD,AC⊥CD,∠ABC=60,PA=PB=BC=2,E是
如图,已知四棱锥P-ABCD,底面ABCD为菱形,PA⊥平面ABCD,∠ABC=60°,E,F分别是BC,PC的中
如图,已知四棱锥P-ABCD,底面ABCD为菱形,PA⊥平面ABCD,∠ABC=60°,E,F分别是BC,PC的中点
如图,四棱锥P-ABCD底面是直角梯形,BA⊥AD,CD⊥AD,CD=2AB,PA⊥底面ABCD,E为PC的中点,PA=
如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,∠DAB为直角,AB∥CD,AD=CD=2AB,E、F分别为PC、CD
在四棱锥P-ABCD中,PA垂直平面ABCD,AB垂直AD,AC垂直CD,角ABC=6O',PA=AB=BC,E是PC的
如图,在底面是矩形的四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,PA=AB=2,BC=4,E是PD中点.
如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是矩形,PA⊥ABCD,E是PC的中点,已知AB=PA=2,AD=2根号2,求