在如图所示的四棱锥P-ABCD中,已知PA⊥平面ABCD,AB∥DC,∠DAB=90°,PA=AD=DC=1,AB=2,M为PB的中点.(1)求证:平面PAC⊥平面PBC;(2)求二面角A-PB-C的

题目简介

在如图所示的四棱锥P-ABCD中,已知PA⊥平面ABCD,AB∥DC,∠DAB=90°,PA=AD=DC=1,AB=2,M为PB的中点.(1)求证:平面PAC⊥平面PBC;(2)求二面角A-PB-C的

题目详情

在如图所示的四棱锥P-ABCD中,已知PA⊥平面ABCD,ABDC,∠DAB=90°,PA=AD=DC=1,AB=2,M为PB的中点.
(1)求证:平面PAC⊥平面PBC;
(2)求二面角A-PB-C的平面角的正切值.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)取AB的中点H,连接CH,则CH⊥AB
∵PA⊥平面ABCD,∴PA⊥BC,∵ABDC,∠DAB=90°,
∴AC=BC=
2

又AC2+BC2=2+2=AB2,∴AC⊥BC,
∴BC⊥平面PAC,∵BC⊂平面PBC,
∴平面PAC⊥平面PBC….(7分)
(2)取AB的中点H,连接CH,则由题意得
CH⊥AB,又PA⊥平面ABCD,所以PA⊥CH,
则CH⊥平面PAB.所以CH⊥PB,过H作HG⊥PB于G,连接CG,则PB⊥平面CGH,
所以CG⊥PB,则∠CGH为二面角A-PB-C的平面角…(10分)
∵PA=1,∴CH=1,AB=2,PB=
PA2+AB2
=
5

则GH=BHsin∠PBA=BH•class="stub"PA
AB
=class="stub"1
5

∴tan∠CGH=class="stub"CH
GH
=
5
…(13分)
故二面角A-PB-C的平面角的正切值为
5
…(14分)

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