如图,四棱锥S-ABCD的底面是正方形,每条侧棱的长都是底面边长的倍,P为侧棱SD上的点。(1)求证:AC⊥SD;(2)若SD⊥平面PAC,求二面角P-AC-D的大小;(3)在(2)的条件下,侧棱SC

题目简介

如图,四棱锥S-ABCD的底面是正方形,每条侧棱的长都是底面边长的倍,P为侧棱SD上的点。(1)求证:AC⊥SD;(2)若SD⊥平面PAC,求二面角P-AC-D的大小;(3)在(2)的条件下,侧棱SC

题目详情

如图,四棱锥S-ABCD的底面是正方形,每条侧棱的长都是底面边长的倍,P为侧棱SD上的点。
(1)求证:AC⊥SD;
(2)若SD⊥平面PAC,求二面角P-AC-D的大小;
(3)在(2)的条件下,侧棱SC上是否存在一点E,使得BE∥平面PAC?若存在,求SE:EC的值;若不存在,试说明理由。
题型:解答题难度:中档来源:贵州省模拟题

答案

解:(1)连BD,设AC交BD于O,由题意知SO⊥平面ABCD。
以O为坐标原点,分别为x轴、y轴、z轴正方向,建立坐标系O-xyz,
设底面边长为2,则高
所以

,故OC⊥SD,即AC⊥SD。
(2)由题意知,平面PAC的一个法向量
平面DAC的一个法向量为
设所求的二面角为θ,

所求二面角的大小为30°。
(3)在棱SC上存在一点E使BE∥面PAC,
由(2)知是平面PAC的一个法向量,




从而SE:EC=2:1时,
又BE不在平面PAC内,
故BE∥面PAC。

更多内容推荐