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在棱长为1的正方体ABCDA¢B¢C¢D¢中,AC¢为对角线,MN分别为BB¢B¢C¢的中点,P为线段MN中点.

1)求DP和平面ABCD所成的角的正切值;

2)求四面体P-AC¢D¢的体积:

3)求DPAC¢所成角.

 

答案:
解析:

(1)过PPH^BC于点H,连结DH,∵ 面BC¢上面AC,则PH^面ABCD

DP和面ABCD所成角即为ÐHDP

在正方形BCC¢B¢,MN分别为BB¢、B¢C¢中点,PMN中点,

B¢C¢=1,则PH=BH=CH=DH=

在RtDPHD中,tanÐHDP=

(2)连BC¢和B¢C交于Q,因为BCC¢B¢为正方形,则PQ^BC¢则PQ=

SDAC¢D¢=  ∴ VP-AC¢D¢=  (体积单位)

(3)延长BCE,延长B¢C¢至F,使CE=C¢F=1,连结DF,则DFAC¢,过P

PH¢^B¢C¢于点H¢

∴ 异面直线AC¢和DP所成角转化为求ÐPDF,连结PF

DP=  DF=

在RtDPFH¢,中,PF=

在DDPF中,cosÐPDF=

∴ ÐPDF=

或解:建立如图空间直角坐标系

A(0,0,1),C¢(1,1,0),则=(1,1,-1),

D(0,1,1),P  则

夹角为q

cosq=  q=

 


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