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如图,四棱锥P-ABCD的底面是梯形,AD∥BC,BA=AD=数学公式BC=2,∠ABC=60°,△PAB是等边三角形,平面PAB⊥平面ABCD,M是PC中点.
(1)求证:DM∥平面PAB;
(2)求直线BM与平面PAB所成角的大小.

(1)证明:取PB中点N,连NM,NA,
,∴NM∥AD,NM=AD,
∴四边形NMDA为平行四边形,从而DM∥AN,
又AN?平面PAB,DM?平面PAB,∴DM∥平面PAB;
(2)解:连接AC,则
∵AB=2,BC=4,∠ABC=60°
∴AC==2
∴AC⊥AB
∵平面PAB⊥平面ABCD,平面PAB∩平面ABCD=AB,
∴AC⊥平面PAB
取PA中点G,连接MG,则MG∥AC,MG=,∴MG⊥平面PAB
连接GB,则∠MBG为直线BM与平面PAB所成角
在正三角形PAB中,BG=AB=
∴tan∠MBG==1
∴∠MBG=45°,即直线BM与平面PAB所成角为45°.
分析:(1)取PB中点N,连NM,NA,证明四边形NMDA为平行四边形,可得DM∥AN,利用线面平行的判定,可得线面平行;
(2)取PA中点G,连接MG,连接GB,则∠MBG为直线BM与平面PAB所成角,从而可得结论.
点评:本题考查线面平行,考查线面角,考查学生分析解决问题的能力,正确作出线面角是关键.
练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:

如图,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.求证:
(Ⅰ)CD⊥AE;
(Ⅱ)PD⊥平面ABE.

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科目:高中数学 来源: 题型:

如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是直角梯形,AB∥CD,∠DAB=60°,AB=AD=2CD=2,侧面PAD⊥底面ABCD,且△PAD为等腰直角三角形,∠APD=90°,M为AP的中点.
(1)求证:AD⊥PB;
(2)求三棱锥P-MBD的体积.

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科目:高中数学 来源: 题型:

如图,四棱锥P-ABCD的底面ABCD是矩形,AB=2,BC=
2
,且侧面PAB是正三角形,平面PAB⊥平面ABCD.
(1)求证:PD⊥AC;
(2)在棱PA上是否存在一点E,使得二面角E-BD-A的大小为45°,若存在,试求
AE
AP
的值,若不存在,请说明理由.

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科目:高中数学 来源: 题型:

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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科目:高中数学 来源: 题型:

如图,四棱锥P-ABCD,PA⊥平面ABCD,ABCD是直角梯形,DA⊥AB,CB⊥AB,PA=2AD=BC=2,AB=2
2
,设PC与AD的夹角为θ.
(1)求点A到平面PBD的距离;
(2)求θ的大小;当平面ABCD内有一个动点Q始终满足PQ与AD的夹角为θ,求动点Q的轨迹方程.

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