Question

如图，PA⊥平面ABC，AB⊥BC．AD垂直于PB于D，AE垂直于PC于E．PA＝2，AB=BC=1．（1）求证：PC⊥平面ADE；

如图，PA⊥平面ABC，AB⊥BC．AD垂直于PB于D，AE垂直于PC于E．PA＝2，AB=BC=1．（1）求证：PC⊥平面ADE；（2）求AB与平面ADE所成的角；

Answer 1

解：（1）证明：因为PA⊥平面ABC，
所以PA⊥BC，（2分）
又AB⊥BC，PA∩AB=A
所以BC⊥平面PAB，又AD?平面PAB，
则BC⊥AD，（4分）
又AD⊥PB，PB∩BC=B，
所以AD⊥平面PBC，（5分）
得PC⊥AD（6分）
又PC⊥AE，AE∩AD=A，所以PC⊥平面ADE（7分）

（2）在平面PBC上，过点B作BF平行于PC交ED延长线于点F，
连接AF，因为PC⊥平面ADE，所以BF⊥平面ADE，
所以∠BAF为直线AB和平面ADE所成的角（10分）
在三角形PBC中，PD＝

2 3

3

，则BD＝

3

3

，
由△PED与△BFD相似可得BF＝

1

2

（12分）
在RT△BFA中，sin∠BAF＝

BF

BA

＝

1

2

，（13分）
所以直线AB与平面ADE所成的角为30°．（14分）