字典翻译 问答 初中 政治 如图,在四棱锥P-ABCD中,平面PAD⊥平面ABCD,∠ABC=∠BCD=90°,PA=PD=DC=CB=,E是BD的中点.(Ⅰ)求证:EC∥平面APD;(Ⅱ)求BP与平面ABCD所成角的正切值;(Ⅲ)求二面角P-AB-D的大小.____
问题标题:
如图,在四棱锥P-ABCD中,平面PAD⊥平面ABCD,∠ABC=∠BCD=90°,PA=PD=DC=CB=,E是BD的中点.(Ⅰ)求证:EC∥平面APD;(Ⅱ)求BP与平面ABCD所成角的正切值;(Ⅲ)求二面角P-AB-D的大小.____
问题描述:

如图,在四棱锥P-ABCD中,平面PAD⊥平面ABCD,∠ABC=∠BCD=90°,PA=PD=DC=CB=,E是BD的中点.

(Ⅰ)求证:EC∥平面APD;

(Ⅱ)求BP与平面ABCD所成角的正切值;

(Ⅲ)求二面角P-AB-D的大小.____

刘前军回答:
  【分析】(Ⅰ)取PA中点F,连接EF、FD,可得EF∥AB且,证明四边形EFDC是平行四边形,再利用直线与平面平行的   判定定理进行证明;   (Ⅱ)取AD中点H,连接PH,因为PA=PD,所以PH⊥AD,可得HB是PB在平面ABCD内的射影,∠PBH是PB与平面ABCD所成角,从而求解.   (Ⅲ)在平面ABCD内过点H作AB的垂线交AB于G点,连接PG,则HG是PG在平面ABCD上的射影,故PG⊥AB,可得∠PGH是二面角P-AB-D的平面角,由AB=2a,构造直角三角形,求出∠PGH的正切值,即可求解.   证明(Ⅰ)如图,取PA中点F,连接EF、FD,   ∵E是BP的中点,   ∵EF∥AB且,   又∵   ∴EFDC   ∴四边形EFDC是平行四边形,故得EC∥FD.   又∵EC⊄平面PAD,FD⊂平面PAD   ∴EC∥平面ADE;   (Ⅱ)取AD中点H,连接PH,   因为PA=PD,所以PH⊥AD   ∵平面PAD⊥平面ABCD于AD   ∴PH⊥面ABCD   ∴HB是PB在平面ABCD内的射影   ∴∠PBH是PB与平面ABCD所成角   ∵四边形ABCD中,∠ABC=∠BCD=90°   ∴四边形ABCD是直角梯形   设AB=2a,则,   在ΔABD中,易得∠DBA=45°,   ∴,   又∵BD2+AD2=4a2=AB2,   ∴ΔABD是等腰直角三角形,∠ADB=90°   ∴   ∴在RtΔPHB中,;   (Ⅲ)在平面ABCD内过点H作AB的垂线交AB于G点,连接PG,   则HG是PG在平面ABCD上的射影,故PG⊥AB,   所以∠PGH是二面角P-AB-D的平面角,由AB=2a   ,   又∠HAB=45°   ∴   在RtΔPHG中,   ∴二面角P-AB-D的大小为.   【点评】此题考查直线与平面平行的判断及直线与平面的夹角问题,此类问题一般先找出所求教,然后构造直角三角形,这种做题思想要记住,此类立体几何题是每年高考必考的一道大题,计算时要仔细.
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