已知在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,PA=AD=1,AB=2,E、F分别是AB、PD的中点.(1)求证:AF∥平面PEC;(2)求PC与平面ABCD所成的角的大小;(3
解:(1)取PC的中点H,连接FH,EH,因为E、F分别是AB、PD的中点.所以FH∥DC,FH=DC,又AB∥DC,∴FH∥AE,并且FH=AE.∴四边形AEHF是平行四边形,∴AF∥EH,∵EH平面PEC,AF平面PEC,所以AF∥平面PEC;(2)连接AC,因为PA⊥平面ABCD,所以PC与平面ABCD所成的角的大小,就是∠PCA;因为底面ABCD是矩形,PA=AD=1,AB=2,所以AC==,在Rt△PAC中∴tan∠PCA==,∠PCA=arctan.(3)延长CE至O,使得AO⊥CE于O,连接PO,因为PA⊥平面ABCD,所以∠POA就是二面角P﹣EC﹣D的大小,在Rt△AOE与Rt△EBC中,易得Rt△AOE∽Rt△EBC,所以,EC=,所以AO===,在Rt△PAO中,tan∠POA===,所以所求的二面角P﹣EC﹣D的大小为:arctan.
题目简介
已知在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,PA=AD=1,AB=2,E、F分别是AB、PD的中点.(1)求证:AF∥平面PEC;(2)求PC与平面ABCD所成的角的大小;(3
题目详情
(1)求证:AF∥平面PEC;
(2)求PC与平面ABCD所成的角的大小;
(3)求二面角P﹣EC﹣D的大小.
答案
解:(1)取PC的中点H,连接FH,EH,因为E、F分别是AB、PD的中点.
DC,
平面PEC,
平面PEC,
=
,
=
,∠PCA=arctan
.
,EC=
,
=
=
,
=
=
,
.
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所以FH∥DC,FH=
又AB∥DC,∴FH∥AE,并且FH=AE.
∴四边形AEHF是平行四边形,
∴AF∥EH,
∵EH
AF
所以AF∥平面PEC;
(2)连接AC,因为PA⊥平面ABCD,
所以PC与平面ABCD所成的角的大小,就是∠PCA;
因为底面ABCD是矩形,PA=AD=1,AB=2,所以AC=
在Rt△PAC中
∴tan∠PCA=
(3)延长CE至O,使得AO⊥CE于O,连接PO,
因为PA⊥平面ABCD,所以∠POA就是二面角P﹣EC﹣D的大小,
在Rt△AOE与Rt△EBC中,易得Rt△AOE∽Rt△EBC,
所以
所以AO=
在Rt△PAO中,tan∠POA=
所以所求的二面角P﹣EC﹣D的大小为:arctan