15.如图.四棱锥P-ABCD中.底面ABCD为矩形.PD⊥底面ABCD.AD=PD.E.F分别为CD.PB的中点. (1)求证:EF⊥平面PAB, (2)设AB=BC.求AC与平面AEF所成的角的大小. 解析:解法一:(1)证明:连结EP. ∵PD⊥底面ABCD.DE在平面ABCD内.∴PD⊥DE.又CE=ED.PD=AD=BC. ∴Rt△BCE≌Rt△PDE.∴PE=BE. ∵F为PB中点.∴EF⊥PB. 由三垂线定理得PA⊥AB. ∴在Rt△PAB中PF=AF.又PE=BE=EA. ∴△EFP≌△EFA.∴EF⊥FA. ∵PB.FA为平面PAB内的相交直线.∴EF⊥平面PAB. (2)解:不妨设BC=1.则AD=PD=1. AB=.PA=.AC=. ∴△PAB为等腰直角三角形.且PB=2. F为其斜边中点.BF=1.且AF⊥PB. ∵PB与平面AEF内两条相交直线EF.AF都垂直. ∴PB⊥平面AEF. 连结BE交AC于G.作GH∥BP交EF于H.则GH⊥平面AEF.∠GAH为AC与平面AEF所成的角. 由△EGC∽△BGA.可知EG=GB.EG=EB. AG=AC=.由△EGH∽△EBF. 可知GH=BF=. ∴sin∠GAH==. ∴AC与平面AEF所成的角为arcsin. 解法二:以D为坐标原点.DA的长为单位长.建立如图所示的直角坐标系. (1)证明:设E(a,0,0).其中a>0.则C(2a,0,0).A..B(2a,1,0).P.F(a..). =(0..).=(2a,1.-1).=(2a,0,0). ∵·=0.∴EF⊥PB. ∵·=0.∴EF⊥AB. 又PB⊂平面PAB.AB⊂平面PAB.PB∩AB=B. ∴EF⊥平面PAB. (2)解:由AB=BC.得a=. 可得=. cos〈.〉==. 异面直线AC.PB所成的角为arccos. =(.-.).∴·=0.PB⊥AF. 又PB⊥EF.EF.AF为平面AEF内两条相交直线. ∴PB⊥平面AEF. AC与平面AEF所成的角为-arccos.即arcsin. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

精英家教网如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,AB=8,AD=4
3
,侧面PAD为等边三角形,并且与底面所成二面角为60°.
(Ⅰ)求四棱锥P-ABCD的体积;
(Ⅱ)证明PA⊥BD.

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精英家教网如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PD⊥底面ABCD,AD=PD,E,F分别为CD,PB的中点.
(1)求证:EF⊥面PAB;
(2)若AB=
2
BC,求AC与面AEF所成的角.

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精英家教网如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥底面ABCD,PA=AB=
6
,点E是棱PB的中点.
(1)求直线AD与平面PBC的距离;
(2)若AD=
3
,求二面角A-EC-D的平面角的余弦值.

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如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PD⊥底面ABCD,AD=PD,E、F分别为CD、PB的中点.
(1)求证:EF⊥平面PAB;
(2)设AB=
2
BC
,求AC与平面AEF所成的角的正弦值.

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如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥底面ABCD,且PA=AB=1,AD=
3
,点F是PB中点.
(Ⅰ)若E为BC中点,证明:EF∥平面PAC;
(Ⅱ)若E是BC边上任一点,证明:PE⊥AF;
(Ⅲ)若BE=
3
3
,求直线PA与平面PDE所成角的正弦值.

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