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在五棱锥P-ABCDE中,PA=AB=AE=2aPB=PE=aBC=DE=a∠EAB=∠ABC=

∠DEA=90°.

(1)求证:PA⊥平面ABCDE;(2)若中点,求证:平面

(3)求二面角A-PD-E的正弦值;(4)求点C到平面PDE的距离

                            

解:(1)证明∵PA=AB=2aPB=2a,∴PA2+AB2=PB2,∴∠PAB=90°,

PAAB.同理PAAE. ∵ABAE=A,∴PA⊥平面ABCDE. 

(2)∵∠AED=90°,∴AEED.∵PA⊥平面ABCDE,∴PAED.∴ED⊥平面PAE,所以DEAG中点,所以AGPE

AG⊥平面PDE                             

(3)∵∠AED=90°,∴AEED.∵PA⊥平面ABCDE,∴PAED.∴ED⊥平面PAE.过AAGPEG,过DEAG,                      

AG⊥平面PDE.过GGHPDH,连AH,由三垂线定理得AHPD

∴∠AHG为二面角A-PD-E的平面角.                                               

在直角△PAE中,AGa.在直角△PAD中,AHa,∴在直角△AHG中,

sin∠AHG.∴二面角A-PD-E的正弦值为.         

(4)∵∠EAB=∠ABC=∠DEA=90°,  BC=DE=a, AB=AE=2a, 取AE中点F,连CF

AF∥=BC,∴四边形ABCF为平行四边形.∴CFAB,而ABDE,∴CFDE

DE平面PDECF平面PDE,∴CF∥平面PDE

∴点C到平面PDE的距离等于F到平面PDE的距离.

PA⊥平面ABCDE,∴PADE.又∵DEAE,∴DE⊥平面PAE

∴平面PAE⊥平面PDE.∴过FFGPEG,则FG⊥平面PDE

FG的长即F点到平面PDE的距离.      

在△PAE中,PA=AE=2aFAE中点,FGPE,   ∴FG=a

∴点C到平面PDE的距离为a.(或用等体积法求)

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