如图,在四棱锥P﹣ABCD中,四边形ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,AB=PA=2,AD=1,E是PB的中点.(Ⅰ)若F是BC上任一点,求证:AE⊥PF;(Ⅱ)设AC、BD交于点O,求直线BO与平

题目简介

如图,在四棱锥P﹣ABCD中,四边形ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,AB=PA=2,AD=1,E是PB的中点.(Ⅰ)若F是BC上任一点,求证:AE⊥PF;(Ⅱ)设AC、BD交于点O,求直线BO与平

题目详情

如图,在四棱锥 P﹣ABCD中,四边形ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,AB=PA=2,AD=1,E 是 PB 的中点.
(Ⅰ)若F是BC上任一点,求证:AE⊥PF;
(Ⅱ)设 AC、BD交于点O,求直线BO与平面AEC所成角的正弦值.
题型:解答题难度:中档来源:云南省月考题

答案

解:(Ⅰ)证明:因为四棱锥P﹣ABCD的底面是边长为2和1的矩形,
侧棱PA⊥平面ABCD,且PA=2
所以BC⊥AB,BC⊥PA,AB∩PA=A
∴BC⊥平面PAB.∴BC⊥AE.
又在△PAB中,∵PA=PB,E是PB的中点,
∴AE⊥PB.又BC∩PB=B,
∴AE⊥平面PBC,
又PF面PBC.
∴AE⊥PF.
(2)以A为原点,建立如图所示的空间直角坐标系.
则P(0,0,2),B(2,0,0),E(1,0,1),C(2,1,0),0(1,,0).

,是平面EAC的一个法向量,则由
取x=1得


设直线BO与平面AEC所成角为α,则sinα=
∴直线BO与平面AEC所成角的正弦值为

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