如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥面ABCD,且PA=AD,E,F分别是AB,PC的中点.(1)求证:EF⊥面PCD;(2)若CD=2AD,求BD与面EFD所成角的正弦值.-数学

题目简介

如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥面ABCD,且PA=AD,E,F分别是AB,PC的中点.(1)求证:EF⊥面PCD;(2)若CD=2AD,求BD与面EFD所成角的正弦值.-数学

题目详情

如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥面ABCD,且PA=AD,E,F分别是AB,PC的中点.
(1)求证:EF⊥面PCD;
(2)若CD=
2
AD
,求BD与面EFD所成角的正弦值.360优课网
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)取PD中点G,由PA=AD得AG⊥PD,又CD⊥PD,所以AG⊥平面PCD,
因为EGAE且相等,
所以EFAG,
所以EF⊥平面PCD…(6分)
(2)以A为原点,AB方向为x轴,AD方向为y轴,AP方向为z轴建立空间直角坐标系,
设AD=1,则CD=PD=
2

所以B(
2
,0,0)
C(
2
,1,0)
,D(0,1,0),P(0,0,1),
DB
=(
2
,-1,0)
…(1分)
由第(1)问可知PC⊥平面AEF,
所以
PC
=(
2
,1,-1)
为平面AEF的法向量…(2分)
所以cos<
DB
PC
>=class="stub"2-1
3
•2
=
3
6
…(2分)
所以所求角的正弦值
3
6
…(1分)

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