如图,在四棱锥P-ABCD中,底面为直角梯形,AB‖DC,∠DAB=90°,PA⊥底面ABCD

作者&投稿:濯元 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
如图,已知四棱锥 P - ABCD 的底面为直角梯形, AB ∥ CD ,∠ DAB =90°, PA ⊥底面 ABCD ,且 PA =~

(1)见解析(2)见解析 (1)在直角梯形 ABCD 中, AD = DC = AB =1,∴ AC = , BC = ,∴ BC ⊥ AC ,又 PA ⊥平面 ABCD , BC ?平面 ABCD ,∴ BC ⊥ PA ,∴ BC ⊥平面 PAC ,∴ BC ⊥ PC .在Rt△ PAB 中, M 为 PB 的中点,则 AM = PB ,在Rt△ PBC 中, M 为 PB 的中点,则 CM = PB ,∴ AM = CM . (2)连接 DB 交 AC 于点 F ,∵ DC = AB ,∴ DF = FB .取 PM 的中点 G ,连接 DG , FM ,则 DG ∥ FM ,又 DG ?平面 AMC , FM ?平面 AMC ,∴ DG ∥平面 AMC .连接 GN ,则 GN ∥ MC ,∴ GN ∥平面 AMC ,又 GN ∩ DG = G ,∴平面 DNG ∥平面 AMC .又 DN ?平面 DNG ,∴ DN ∥平面 AMC .

解法一:(Ⅰ)∵PA⊥平面ABCD,BD?平面ABCD.∴BD⊥PA.又tanABD=ADAB=33,tanBAC=BCAB=3.∴∠ABD=30°,∠BAC=60°,∴∠AEB=90°,即BD⊥AC.又PA∩AC=A.∴BD⊥平面PAC.…..(6分)(Ⅱ)连接PE.∵BD⊥平面PAC.∴BD⊥PE,BD⊥AE.∴∠AEP为二面角P-BD-A的平面角.在Rt△AEB中,AE=AB?sinABD=3,∴tanAEP=APAE=3,∴∠AEP=60°,∴二面角P-BD-A的大小为60°. …..(12分)解法二:(Ⅰ)如图,建立坐标系,则A(0,0,0),B(23,0,0),C(23,6,0),D(0,2,0),P(0,0,3),∴AP=(0,0,3),<div

法1(立体几何法)
二面角P-BD-C是二面角P-BD-A的补角。PB=√(PA^2+AB^2)=2√7,PD=√(PA^2+AD^2)=2√5,BD=√(AD^2+AB^2)=4。这是个锐角三角形,所以过P作BD的垂线垂足在BD上,作PE⊥BD交BD于E。设BE=x,则DE=4-x。由PB^2-BE^2=PD^2-DE^2得:(2√7)^2-x^2=(2√5)^2-(4-x)^2,解得x=3。故PE=√[(2√7)^2-3^2]=√19。
连接EA。则sin∠PEA=PA/PE=4/√19=4√19/19,∠PEA=arcsin4√19/19,所以二面角P-BD-C为π-arcsin4√19/19。

法2(空间向量法)
在图形空间建立三维直角坐标系,A为原点(0,0,0),向量AB方向为x轴正方向,向量AD方向为y轴正方向,向量AP方向为z轴正方向。
B(2√3,0,0),C(2√3,6,0),D(0,2,0),P(0,0,4)
平面PBD过P、B、D三点,其平面方程为x/2√3+y/2+z/4=1,化简得:2x+2√3y+√3z-4√3=0。则该平面方向向上的一条法向量n1=(2,2√3,√3)。
平面CBD过B、C、D三点,其平面方程为z=0。该平面方向向上的单位法向量n2=(0,0,1)。
两条法向量的夹角即为二面角P-BD-C的补角。
cos<n1,n2>=(n1·n2)/|n1||n2|=(2*0+2√3*0+√3*1)/√19=√57/19。
故二面角P-BD-C的大小为π-arccos√57/19=π-arcsin4√19/19

提示如下
(1)
取PA中点E,PC中点F,AC中点G,AB中点N,连接EF、FG、FN、GN、CN、MN,设AD=a
EN平行PB,EF平行AC,角FEN即为AC与PB所成的角
因PA垂直面ABCD,则PA垂直GN,又GF平行PA,则GF垂直GN
因AN=AB/2=CD,CD垂直AB,则ADCN为正方形,则AN=NC
又G为AC中点,则GN垂直AC,则AC垂直面GFN,则AC垂直FN
因E、F分别为PA、PC中点,则EF平行AC,则EF垂直FN
EF=AC/2=根2*AD/2=a*根2/2
EN=PB/2=根(a^+(2a)^)/2=a*根5/2 (^表示平方)
cos角NEF=EF/EN=根2/根5=(根10)/5

(2) 过N作NG垂直CM于G,连接AG,BG
(自己证明一下角AGB即为所求,实在想不出再问)

图在何处?

.0.0


如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为菱形,∠BAD=60°,Q为AD的中点,PA=PD...
以Q为坐标原点,分别以QA,QB,QP所在的直线为x,y,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系Q-xyz. 由PA=PD=AD=2,则有A(1,0,0), B(0, 3 ,0) , P(0,0, 3 ) .设平面MQB的法向量为 n =(

如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,侧棱PD⊥底面ABCD,PD=DC,E...
(1)证明:在四棱锥P-ABCD中,PD⊥底面ABCD,∴PD⊥BC,又∵底面ABCD是正方形, ∴DC⊥BC,又PD∩DC=D,∴BC⊥面PDC,又DE 平面PDC,∴DE⊥BC, ①在Rt△PDC中,PD=DC,E是PC的中点,∴DE⊥PC, ②又PC∩BC=C, ③由①②③得,DE⊥面PBC。(2)解:作EF⊥DC交CD于F...

如图,在四棱锥P-ABCD中,PD⊥底面ABCD,底面ABCD为正方形,PD=DC=2,G...
∴FM=1\/2BC,且FM\/\/BC\/\/GD,∴FM\/\/GD,且FM=GD,故四边形DGFM为平行四边形 ∴GF\/\/DM RT三角形PDC,PD=DC,PM=MC,∴DM⊥PC,DM在平面ABCD的射影在CD上而BC⊥CD,∴DM⊥BC ∴DM⊥平面PBC,∴GF⊥平面PCB (3)连接A,过点C作CN⊥PB,连接AN.∵DB是PB在平面ABCD内的射影且AC⊥DB ∴AC⊥...

如图,在四棱锥P-ABCD中,底面为直角梯形ABCD,AD∥BC,∠BAD=90 O ,PA...
可以算出无解,所以不存在符合要求的解. 试题分析:(1)如图以A为原点建立空间直角坐标系 A(0,0,0),B(2,0,0),C(2,1,0),D(0,2,0)M(1, ,1),N(1,0,1),E(0,m,2-m),P(0,0,2) (2,0,-2), (1,- ,1),...

如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,AP=AB=2,BC=2...
解法一 (Ⅰ)如图,以A为坐标原点,AB,AD,AP算在直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系。∵AP=AB=2,BC=AD=2√ 2,四边形ABCD是矩形。∴A,B,C,D的坐标为A(0,0,0),B(2,0,0),C(2, 2 √ 2,0),D(0,2 √ 2,0),P(0,0,2)又E,F分别是AD,PC的中点,∴E(...

如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是直角梯形,AB垂直BC,AB平行CD,
取AD,AB中点I,H 连接EI,EH,HI E为PB中点 PA垂直底面ABCD ∴EH||PA EH=1\/2PA EH⊥面ABCD ∴EH⊥AD AB=2BC=2CD=2 AB垂直BC ∴AH=HD=1 ∴HI⊥AD ∴AD垂直平面EIH ∴AD⊥EI ∴∠EIH是二面角E-AD-B的平面角=60° tan60°=EH\/HI HI=1\/2AD=√2\/2 EH=√6\/2 PA=a=2EH=√...

如图,在四棱锥P-ABCD中,PA垂直底面ABCD,AD垂直AB,AB平行DC,AD=DC=AP...
•DC =0,可得BE⊥DC;(II)求出平面PBD的一个法向量,代入向量夹角公式,可得直线BE与平面PBD所成角的正弦值;(Ⅲ)根据BF⊥AC,求出向量 BF 的坐标,进而求出平面FAB和平面ABP的法向量,代入向量夹角公式,可得二面角F-AB-P的余弦值.解答:证明:(I)∵PA⊥底面ABCD,AD⊥AB,以A...

如图所示,在四棱锥P-ABCD中,PC⊥平面ABCD,PC=2,在四边形ABCD中,∠B...
CP所在直线为z轴建立如图所示的空间直角坐标系Cxyz. ∵PC⊥平面ABCD,∴∠PBC为PB与平面ABCD所成的角,∴∠PBC=30°.∵PC=2,∴BC=2 ,PB=4.∴D(0,1,0),B(2 ,0,0),A(2 ,4,0),P(0,0,2),M( ,0, ),∴ =(0,-1,2), =(2 ,3,0), =( ,0, )....

如图,在四棱锥P-ABCD中,侧面PAB⊥底面ABCD,且∠PAB=∠ABC=90°,AD∥...
(Ⅰ)证明:∵侧面PAB⊥底面ABCD,且∠PAB=∠ABC=90°,AD∥BC,∴PA⊥AB,PA⊥AD⊥AD⊥AB,以点A为坐标原点,建立如图所示的坐标系,设PA=AB=BC=2AD=2,则P(0,0,2),D(1,0,0),B(0,2,0),C(2,2,0),E(1,1,1),∴DE=(0,1,1),PB=(0,2,-2)...

如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,AC⊥AD,AB⊥BC,∠BAC=45°,PA=A...
(1)见解析(2) (3) 解法一:如图,以点A为原点建立空间直角坐标系,依题意得A(0,0,0),D(2,0,0),C(0,1,0), ,P(0,0,2). (1)证明:易得 , 于是 ,所以 (2) , 设平面PCD的法向量 ,则 ,即 .不防设 ,可得 .可取平面PAC的法向量 于...

德安县15522062698: 如图,在四棱锥P - ABCD中,底面ABCD是∠DAB=60°且边长为a的菱形,侧面PAD是等边三角形,且平面PAD垂直于底面ABCD.(1)若G为AD的中点,求证... -
艾趴吉赛:[答案] 证明:(1)△ABD为等边三角形且G为AD的中点, ∴BG⊥AD 又平面PAD⊥平面ABCD, ∴BG⊥平面PAD (2)PAD是等边三角形且G为AD的中点, ∴AD⊥PG 且AD⊥BG,PG∩BG=G, ∴AD⊥平面PBG,PB⊂平面PBG, ∴AD⊥PB

德安县15522062698: 如图,在四棱锥P - ABCD中,底面ABCD是矩形,PA垂直平面ABCD.(1)指出图中有哪些三角形是直角三角形,并说明理由;(2)若PA=AD=AB,试求PC与... -
艾趴吉赛:[答案] 好吧,应该是. 连接AD,因为,PA垂直平面ABCD,AD属于平面ABCD,所以BD垂直于PA; 因为ABCD为矩形,BD垂直于AC,AC属于平面PAC,所以BD垂直于AC 所以BD垂直于平面PAC (2)因为AC垂直于BD,相交于O,AC属于平面PAC,BD属于...

德安县15522062698: 如图,在四棱锥P - ABCD中,底面ABCD是矩形,且PA⊥平面ABCD,PA=AD,又M,N,E分别是AB,PC PD的中点1.求证MN〃平面PAD2.求证AE⊥平面PDC3.... -
艾趴吉赛:[答案] 1.∵M,N,E分别是AB,PC PD的中点∴NE‖CD且NE=CD/2所以四边形AMNE是平行四边形,有MN‖AE∴MN〃平面PAD2.∵PA⊥平面ABCD,AE是一条斜线,AD为其在平面ABCD上的射影AD⊥CD由三垂线定理,AE⊥CD ①又PA=AD,E为PD中点...

德安县15522062698: 如图,在四棱锥P - ABCD中,底面ABCD是正方形,侧棱PD⊥底面ABCD,PD=DC,E是PC中点,AC与BD交于O点.(1)求证:PA∥面EDB;(2)求证:BC⊥面... -
艾趴吉赛:[答案] 证明:(1)连接EO,由平行四边形ABCD知:O为AC中点 在△PAC中,∵PE=EC,AO=OC ∴OE∥PA 又OE⊂面EDB,PA⊄面EDB ∴PA∥面EDB----------------------------------(3分) (2)由已知得:PD⊥面ABCD ∴PD⊥BC ∵ABCD是正方形 ∴BC⊥...

德安县15522062698: 如图,在四棱锥P - ABCD中,底面ABCD为正方形,PA⊥平面ABCD,PA=AB,点E是PD的中点.(1)求证:PB∥平面ACE;(2)若四面体E - ACD的体积为23,... -
艾趴吉赛:[答案] (1)证明:连接BD交AC于点O,连接EO,∵ABCD是正方形∴点O是BD的中点又∵点E是PD的中点∴EO是△DPB的中位线.∴PB∥EO.又∵EO⊂平面ACE,PB⊄平面ACE∴PB∥平面ACE(2)取AD的中点H,连接EH∵点E是PD的中点∴EH∥P...

德安县15522062698: 如图,在四棱锥P - ABCD中,底面ABCD是边长为2的正方形,侧面PAD⊥底面ABCD,且PA=PD=22AD,若E、F分别为PC、BD的中点.(1)求证:EF∥平... -
艾趴吉赛:[答案] (1)证明:连接AC,则F是AC的中点,在△CPA中,EF∥PA,…(2分) ∵PA⊂平面PAD,EF⊄平面PAD, ∴EF∥平面PAD …(4分) (2)证明:因为平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD, 又CD⊥AD,所以CD⊥平面PAD,…(7分) 又CD...

德安县15522062698: 如图,在四棱锥P - ABCD中,底面ABCD为平行四边形,∠ADC=45°,AD=AC=1,O为AC中点,PO⊥平面ABCD,PO=2,M为PD中点.(Ⅰ)证明:PB∥平面... -
艾趴吉赛:[答案] (I)证明:连接BD,MO在平行四边形ABCD中,因为O为AC的中点,所以O为BD的中点,又M为PD的中点,所以PB∥MO因为PB⊄平面ACM,MO⊂平面ACM所以PB∥平面ACM(II)证明:因为∠ADC=45°,且AD=AC=1,所以∠DAC=90°,即...

德安县15522062698: 如图,在四棱锥P - ABCD中,底面ABCD是正方形,侧面PAD是正三角形,且平面PAD⊥底面ABCD(1)求证:AB⊥平面PAD(2)求直线PC与底面ABCD所成角... -
艾趴吉赛:[答案] (1)在PAD中作PE⊥AD,E为中点,因为PAD⊥ABCD,所以PE⊥ABCD,故PE⊥AB 又AD⊥AB,故AB⊥PAD (2)连接EC,角PCE为所求角,设AB=1,EC=根号(1+(1/2)^2)=(根号5)/2, PE=(根号3)/2,tanPCE=PE/EC=(根号15)/5 (3)AD...

德安县15522062698: 如图,在四棱锥P - ABCD中,底面ABCD为直角梯形, , ,平面 底面 , 为 中点,M是棱PC上的点, .(1)若点M是棱PC的中点,求证: 平面 ;(2)求证... -
艾趴吉赛:[答案] (1)见解析;(2)见解析;(3)3. 试题分析:(1)连接AC,交BQ于N,连接MN,在三角形PAC中,利用中位线定理证明PA... ":{id:"45556010d3714a5060673fb6b5ff2c2e",title:" 如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为直角梯形, , ,平面 ...

德安县15522062698: 如图,在四棱锥P - ABCD中,底面ABCD是矩形,M,N分别为PA,BC的中点,PD垂直于平面ABCD,且PD=AD=根号2,CD=1(1)证明:MN平行于平面PCD(2)... -
艾趴吉赛:[答案] 前两问用向量法解比较简便 1.建立坐标系,以D为原点,DA为X轴,DC为Y轴,DP为Z轴 则各个点的坐标为 P(0,0,√2),A(... 因为PD⊥AE(PD⊥那个面了) BD⊥AE 所以 AE⊥平面PBD 在矩形ABCD中计算AE=√6/3 过A作AF⊥PB于F,在RTΔPAB中...

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