问题标题:
在四棱锥P-ABCD中,底面是边长为2的菱形,∠BAD=60°,PA=PD=3,PD⊥CD.E为AB中点.(Ⅰ)证明:PE⊥CD;(Ⅱ)求二面角C-PE-D的正切值.
问题描述:
在四棱锥P-ABCD中,底面是边长为2的菱形,∠BAD=60°,PA=PD=3,PD⊥CD.E为AB中点.
(Ⅰ)证明:PE⊥CD;
(Ⅱ)求二面角C-PE-D的正切值.
孟燕燕回答:
满分(15分).
(Ⅰ)证明:在菱形ABCD中,因为∠BAD=60°,E为AB的中点,可得
DE⊥CD,
又因为PD⊥CD,所以
CD⊥平面PDE,∵PE⊂平面PDE,
因此PE⊥CD. …(5分)
(Ⅱ)方法一:
过D作DH⊥PE,垂足为H,连结CH.由CD⊥平面PDE,得
CH⊥PE,
所以∠CHD是二面角C-PE-D的平面角.
由PE⊥CD,AB∥CD,可得
PE⊥AB,
由E为AB中点,PA=3,所以PE=22
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