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如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥底面ABCD,且PA=AB...

如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥底面ABCD,且PA=AB=1,manfen5.com 满分网,点F是PB中点.
(Ⅰ)若E为BC中点,证明:EF∥平面PAC;
(Ⅱ)若E是BC边上任一点,证明:PE⊥AF;
(Ⅲ)若manfen5.com 满分网,求直线PA与平面PDE所成角的正弦值.

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(Ⅰ)要证EF∥平面PAC,证明EF∥CP即可. (Ⅱ)要证PE⊥AF,证明AF⊥平面PBC即可.通过PB⊥AF,BC⊥AF可以证出AF⊥平面PBC (Ⅲ)分别以直线AD、DB、DP为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,利用向量方法,求出平面PDE的一个法向量,则直线PA与平面PDE所成角的正弦值等于与此法向量夹角的余弦绝对值. (Ⅰ)证明:E为BC中点,F是PB中点,∴EF∥CP,CP⊂平面PAC,EF⊄平面PAC,∴EF∥平面PAC; (Ⅱ)∵PA⊥底面ABCD,∴PA⊥BC,又AB⊥BC,PA∩AB=A,∴BC⊥平面PAB,AF⊂平面PAB,∴BC⊥AF, 又PA=AB,F是PB中点,∴PB⊥AF,PB∩BC=B,∴AF⊥平面PBC,PE⊂平面PBC,∴PE⊥AF. (III)分别以直线AD、DB、DP为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系 P(0,0,1)D(,0,0)B(0,1,0),E(,1,0) =(,0,-1)=(-,1,0) 设平面PDE的一个法向量为=(x,y,z) 由得 令x=1得平面PDE和一个法向量=(1,,),||= 又=(0,0,1)AP与平面PDE所成角为θ 所以sinθ=== PA与平面PDE所成角正弦值为.
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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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