(2014?锦州二模)如图,四棱锥P-ABCD中,△PAB为边长为2的正三角形,底面ABCD为菱形,且平面PAB⊥平面AB
(2014?锦州二模)如图,四棱锥P-ABCD中,△PAB为边长为2的正三角形,底面ABCD为菱形,且平面PAB⊥平面ABCD,PC⊥AB,E为PD点上一点,满足PE=1...
(2014?锦州二模)如图,四棱锥P-ABCD中,△PAB为边长为2的正三角形,底面ABCD为菱形,且平面PAB⊥平面ABCD,PC⊥AB,E为PD点上一点,满足PE=12ED(Ⅰ)证明:平面ACE⊥平面ABCD;(Ⅱ)求直线PD与平面ACE所成角正弦值的大小.
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解答:证明:(I)取AB的中点O,连接PO,OC
∵△PAB为边长为2的正三角形,
∴PO⊥AB
又∵平面PAB⊥平面ABCD,平面PAB∩平面ABCD=AB,PO?平面PAB
∴PO⊥平面ABCD,
又∵PC⊥AB,PO∩PC=P,PO,PC?平面POC
∴AB⊥平面POC
又∵OC?平面POC
∴AB⊥OC
以O为坐标原点,建立如图所示的空间坐标系,
则A(-1,0,0),C(0,
,0),P(0,0,
),D(-2,
,0)
∵
=
则E(?
,
,
)
则
=(1,
,0),
=(
,
,
)
设平面ACE的法向量为
=(x,y,z)
则由
可得
∵△PAB为边长为2的正三角形,
∴PO⊥AB
又∵平面PAB⊥平面ABCD,平面PAB∩平面ABCD=AB,PO?平面PAB
∴PO⊥平面ABCD,
又∵PC⊥AB,PO∩PC=P,PO,PC?平面POC
∴AB⊥平面POC
又∵OC?平面POC
∴AB⊥OC
以O为坐标原点,建立如图所示的空间坐标系,
则A(-1,0,0),C(0,
3 |
3 |
3 |
∵
PE |
1 |
2 |
ED |
则E(?
2 |
3 |
| ||
3 |
2
| ||
3 |
则
AC |
3 |
AE |
1 |
3 |
| ||
3 |
2
| ||
3 |
设平面ACE的法向量为
n |
则由
|
|