如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,PD⊥平面ABCD,且PD=AB=2,E是PB的中点,F是AD的中点.(1)求异面直线PD一AE所成角的大小;(2)求证:EF⊥平面PBC;(3)求
解:(1)建立如图所示的空间直角坐标系,则A(0,2,0),B(2,2,0),C(2,0,0),D(0,0,0),P(0,0,2),E(1,1,1)∴.∴.又∵,∴=.故异面直线AE与DP所成角的大小为(2).∴=(﹣1)×2+0×2+(﹣1)×(﹣2)=0,∴EF⊥PB.∵=(﹣1)×2+0×0+(﹣1)×(﹣2)=0,∴EF⊥PC.又∵PB∩PC=P,∴EF⊥平面PBC.(3)设平面PFC的法向量为m=(x,y,z),则令z=1,则m=(1,2,1).由(2)知平面PBC的法向量为..则二面角F﹣PC﹣B的大小为为.
题目简介
如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,PD⊥平面ABCD,且PD=AB=2,E是PB的中点,F是AD的中点.(1)求异面直线PD一AE所成角的大小;(2)求证:EF⊥平面PBC;(3)求
题目详情
(1)求异面直线PD一AE所成角的大小;
(2)求证:EF⊥平面PBC;
(3)求二面角F﹣PC﹣B的大小.
答案
解:(1)建立如图所示的空间直角坐标系,则
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=(﹣1)×2+0×2+(﹣1)×(﹣2)=0,
=(﹣1)×2+0×0+(﹣1)×(﹣2)=0,![]()
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A(0,2,0),B(2,2,0),C(2,0,0),
D(0,0,0),P(0,0,2),E(1,1,1)
∴
∴
又∵
∴
故异面直线AE与DP所成角的大小为
(2)
∴
∴EF⊥PB.
∵
∴EF⊥PC.
又∵PB∩PC=P,
∴EF⊥平面PBC.
(3)设平面PFC的法向量为m=(x,y,z),
则
令z=1,则m=(1,2,1).
由(2)知平面PBC的法向量为
则二面角F﹣PC﹣B的大小为为