矩形ABCD中,AB=,BC=2,Q为AD的中点,将△ABQ、△CDQ沿BQ、CQ折起,使得AQ、DQ重合,记A、D重合的点为P.(1)求二面角B﹣PQ﹣C的大小;(2)证明PQ⊥BC;(3)求直线P
(1)解:在矩形ABCD中,AB⊥AQ,DC⊥DQ,所以,在折起后,有PB⊥PQ,APC⊥PQ,所以∠BPC就是所求的二面角的平面角.因为 ,BC=2,所以PB2+PC2=BC2,即△PBC是直角三角形,所以∠BPC=90°. (2)证明:由已知可得△BCQ、△BCP都是等腰三角形,取BC中点M,连PM、QM,则有PM⊥BC,QM⊥BC,因为PM∩QM=M,PM平面PQM,QM平面PQM,所以BC⊥平面PQM,因为PQ平面PQM,所以PQ⊥BC. (3)解:由(2)知BC⊥平面PQM,而BC平面BCQ,所以平面PQM⊥平面BCQ.又平面PQM∩平面BCQ=QM,所以,作PN⊥QM,有PN⊥平面BCQ,所以QN是PQ在平面BCQ内的射影,所以∠PQN就是所求的角.在等腰△BCQ中,QC= ,MC=1,所以得OM= ;在等腰△BCP中,易得PM=1,所以△PQM是等腰直角三角形,于是∠PQN=∠PQM=45°.
题目简介
矩形ABCD中,AB=,BC=2,Q为AD的中点,将△ABQ、△CDQ沿BQ、CQ折起,使得AQ、DQ重合,记A、D重合的点为P.(1)求二面角B﹣PQ﹣C的大小;(2)证明PQ⊥BC;(3)求直线P
题目详情
(1)求二面角B﹣PQ﹣C的大小;
(2)证明PQ⊥BC;
(3)求直线PQ与平面BCQ所成的角的大小.
答案
(1)解:在矩形ABCD中,AB⊥AQ,DC⊥DQ,
,BC=2,
平面PQM,QM
平面PQM,
平面PQM,
平面BCQ,
,MC=1,所以得OM=
;
所以,在折起后,有PB⊥PQ,APC⊥PQ,
所以∠BPC就是所求的二面角的平面角.
因为
所以PB2+PC2=BC2,
即△PBC是直角三角形,所以∠BPC=90°.
(2)证明:由已知可得△BCQ、△BCP都是等腰三角形,取BC中点M,连PM、QM,
则有PM⊥BC,QM⊥BC,
因为PM∩QM=M,PM
所以BC⊥平面PQM,
因为PQ
所以PQ⊥BC.
(3)解:由(2)知BC⊥平面PQM,而BC
所以平面PQM⊥平面BCQ.
又平面PQM∩平面BCQ=QM,
所以,作PN⊥QM,
有PN⊥平面BCQ,
所以QN是PQ在平面BCQ内的射影,
所以∠PQN就是所求的角.
在等腰△BCQ中,QC=
在等腰△BCP中,易得PM=1,
所以△PQM是等腰直角三角形,
于是∠PQN=∠PQM=45°.