如图所示,四棱锥P﹣ABCD的底面为直角梯形,∠ADC=∠DCB=90°,AD=1,BC=3,PC=CD=2,PC⊥底面ABCD,E为AB的中点.(1)求证:平面PDE⊥平面PAC;(2)求直线PC与
解:(1)设AC与DE交点为G,延长DE交CB的延长线于点F,则△DAE≌△FBE,∴BF=AD=1,∴CF=4,∴ ,又∵,∴∠F=∠ACD,∵∠ACD+∠ACF=90°,∴∠F+∠ACF=90°,∴∠CGF=90°,∴AC⊥DE 又∵PC⊥底面ABCD, ∴PC⊥DE, ∴DE⊥平面PAC, ∵DE 平面PDE, ∴平面PDE⊥平面PAC (2)连接PG,过点C作CH⊥PG于H点,又由(1)知平面PDE⊥平面PAC,且PG是交线,根据面面垂直的性质,得CH⊥平面PDE, ∴∠CPG即为直线PC与平面PDE所成角在Rt△DCA中,CG==在Rt△PCG中,tan∠CPG==∴sinα=,即直线PC与平面PDE所成角的正弦值为(3)由于 ,B到平面PDE的距离等于点C到平面PDE的距离的,即.在Rt△PCG中,,从而点B到平面PDE的距离等于 .
题目简介
如图所示,四棱锥P﹣ABCD的底面为直角梯形,∠ADC=∠DCB=90°,AD=1,BC=3,PC=CD=2,PC⊥底面ABCD,E为AB的中点.(1)求证:平面PDE⊥平面PAC;(2)求直线PC与
题目详情
(2)求直线PC与平面PDE所成角的正弦值;
(3)求点B到平面PDE的距离.
答案
解:(1)设AC与DE交点为G,延长DE交CB的延长线于点F,则△DAE≌△FBE,
,
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,即直线PC与平面PDE所成角的正弦值为![]()
,B到平面PDE的距离等于点C到平面PDE的距离的
,即
.
,
.
∴BF=AD=1,∴CF=4,
∴
又∵
∴∠F=∠ACD,
∵∠ACD+∠ACF=90°,
∴∠F+∠ACF=90°,
∴∠CGF=90°,
∴AC⊥DE
又∵PC⊥底面ABCD,
∴PC⊥DE, ∴DE⊥平面PAC,
∵DE 平面PDE, ∴平面PDE⊥平面PAC
(2)连接PG,过点C作CH⊥PG于H点,
又由(1)知平面PDE⊥平面PAC,且PG是交线,
根据面面垂直的性质,得CH⊥平面PDE,
∴∠CPG即为直线PC与平面PDE所成角
在Rt△DCA中,CG=
在Rt△PCG中,tan∠CPG=
∴sinα=
(3)由于
在Rt△PCG中,
从而点B到平面PDE的距离等于