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如图,ABCD是菱形,PA⊥平面ABCD,PA=AD=2,∠BAD=60°. (...

如图,ABCD是菱形,PA⊥平面ABCD,PA=AD=2,∠BAD=60°.
(1)求证:平面PBD⊥平面PAC;
(2)求点A到平面PBD的距离;
(3)求二面角B-PC-A的大小.

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(1)要证平面PBD⊥平面PAC,我们可以在一个平面内寻找另一平面的垂线,即证BD⊥平面PAC.利用线线垂直,可以证得线面垂直; (2)先找出表示点A到平面PBD的距离的线段,AC∩BD=O,连接PO,过A作AE⊥PO交PO于E,所以AE⊥平面PBD,AE就是所求的距离,故可求; (3)先利用三垂线定理,作出二面角B-PC-A的平面角,再利用三角形的相似即可求得. 证明:(1)∵ABCD为菱形,∴BD⊥AC ∵PA⊥平面ABCD,∴BD⊥PA ∵AC∩PA=A ∴BD⊥平面PAC ∵BD⊂平面PBD ∴平面PBD⊥平面PAC   (3分) (2)AC∩BD=O,连接PO,过A作AE⊥PO交PO于E, ∴AE⊥平面PBD,AE就是所求的距离, 在三角形PAO中,PA=2,AO=, ∴, ∴.(3分) (3)过O作OF⊥PC,连BF, ∵OB⊥平面PAC,由三垂线定理,PC⊥BF, ∴∠OFB为二面角B-PC-A的平面角, ∵,PC=4,,Rt△OFC~Rt△PAC ∴ ∴ ∴,所求二面角大小为(3分)
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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