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已知三棱锥P-ABC中,PA⊥平面ABC,AB⊥AC,PA=AC= 1 2 AB=1,N为AB上一点,AB=4AN,M、

来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/11/20 10:03:45
已知三棱锥P-ABC中,PA⊥平面ABC,AB⊥AC,PA=AC= 1 2 AB=1,N为AB上一点,AB=4AN,M、
(Ⅰ)证明:以A为原点,射线AB,AC,AP分别为x,y,z轴正向建立空间直角坐标系如图.
则P(0,0,1),C(0,1,0),B(2,0,0),
M(1,0,
1
2 ),N(
1
2 ,0,0),S(1,
1
2 ,0),

CM =(1,-1,
1
2 ),
SN =(-
1
2 ,-
1
2 ,0) ,

CM ⋅
SN =(1,-1,
1
2 )⋅(-
1
2 ,-
1
2 ,0)=0 ,
∴CM⊥SN.
(Ⅱ)设
m =(0,0,1) 为平面CBA的法向量,

CB =(2,-1,0),
PC =(0,1,-1) ,

n =(x,y,z) 为平面PCB的一个法向量

2x-y=0
y-x=0 令x=1得
n =(1,2,2,) ,
cos⁡<
m ,
n >=

m ⋅
n

|m|
|n| =
2
3 ,
二面角P-CB-A的余弦值为
2
3 .
(Ⅲ)同理可得平面CMN的一个法向量
a =(2,1,-2)
设直线SN与平面CMN所成角为θ,
∵ sinθ=|cos<
SN ,
a >|=
2
2 ,
∴SN与平面CMN所成角为45°.