如图,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,BC⊥CD,∠ABC=45°,直角梯形ABCD与矩形ADQP所在平面垂直,将矩形ADQP沿PD对折,使得翻折后点Q落在BC上,设DC=1。(1)求证:AQ⊥DQ

题目简介

如图,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,BC⊥CD,∠ABC=45°,直角梯形ABCD与矩形ADQP所在平面垂直,将矩形ADQP沿PD对折,使得翻折后点Q落在BC上,设DC=1。(1)求证:AQ⊥DQ

题目详情

如图,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,BC⊥CD,∠ABC=45°,直角梯形ABCD与矩形ADQP所在平面垂直,将矩形ADQP沿PD对折,使得翻折后点Q落在BC上,设DC=1。
(1)求证:AQ⊥DQ;
(2)求线段AD的最小值,并指出此时点Q的位置;
(3)当AD长度最小时,求直线BD与平面PDQ所成的角的正弦值。
题型:解答题难度:中档来源:模拟题

答案

解:(1)∵平面ABCD⊥平面ADP,PA⊥AD,
∴PA⊥平面ABCD,
由已知PQ⊥DQ,
∴AQ⊥DQ。
(2)设CQ=x,AD=y
由(1)得AQ⊥DQ
在Rt△AQD中,

当且仅当x=1时取等号
所以AD最小值为2,此时CQ=1。
(3)易得DQ⊥平面PAQ,则平面PDQ⊥平面PAQ,PQ是其交线,连接BD交AQ于E,过点E作EF⊥PQ于F,连接FD,则EF⊥平面PDQ
∴∠EDF就是BD与平面PDQ所成的角
由已知得,PQ=2
∴△PAQ为等腰直角三角形,
则可得

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