已知四棱锥P-ABCD的底面是直角梯形,AB//DC,角DAB=90°,PA垂直底面ABCD,且PA=AD=DC=1/2AB=1,M是PB的中点
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1、在平面ABCD上,从B点作BE//AC,与DC延长线相交于E,连结PE,BE,则BE与PB所成角就是AC与PB的成角,
AC=√2,BE=AC=√2,
AE^2=AD^2+DE^2,DE=3,
AE=√10,
PE^2=PA^2+AE^2,PE=√11,
AB=2AD=2,
PB^2=PA^2+AB^2,PB=√5,
在三角形PBE中,根据余弦定理,
cos<PBE=(PB^2+BE^2-PE^2)/(2PB*BE)
=-√10/5,<PBE=π-arccos(√10/5).
AC与PB所成的角π-arccos(√10/5)(钝角)。
2、以A为原点,建立空间坐标系,
A(0,0,0),B(0,2,0),C(1,1,0),
D(1,0,0),P(0,0,1),M(0,1,1/2),
向量AM=(0,1,1/2)
向量CM=(-1,0,1/2),
设平面ACM法向量n1=(x,y,1),n1⊥AM,
n1•AM=y+1/2=0,y=-1/2,
n2⊥CM,
n1•CM=-x+1/2=0,x=1/2,
n1=(1/2,-1/2,1),
设平面BCM法向量为n2=(x,y,1),
向量CM=(-1,0,1/2),向量CB=(-1,1,0),
n2•CM=-x+1/2=0,x=1/2, n2•CB=-x+y=0,y=x,y=1/2,
n2=(1/2,1/2,1),
n1•n2=1/4-1/4+1=1,
|n1|=√6/2,|n2|=√6/2,设法向量n1与n2所成角为α,
cosα=1/[(√6/2)*( √6/2)]=2/3,
α=arcos(2/3).
平面AMC与平面BMC所成二面角为arccos(2/3).
是要问这2个问题吗?
AC=√2,BE=AC=√2,
AE^2=AD^2+DE^2,DE=3,
AE=√10,
PE^2=PA^2+AE^2,PE=√11,
AB=2AD=2,
PB^2=PA^2+AB^2,PB=√5,
在三角形PBE中,根据余弦定理,
cos<PBE=(PB^2+BE^2-PE^2)/(2PB*BE)
=-√10/5,<PBE=π-arccos(√10/5).
AC与PB所成的角π-arccos(√10/5)(钝角)。
2、以A为原点,建立空间坐标系,
A(0,0,0),B(0,2,0),C(1,1,0),
D(1,0,0),P(0,0,1),M(0,1,1/2),
向量AM=(0,1,1/2)
向量CM=(-1,0,1/2),
设平面ACM法向量n1=(x,y,1),n1⊥AM,
n1•AM=y+1/2=0,y=-1/2,
n2⊥CM,
n1•CM=-x+1/2=0,x=1/2,
n1=(1/2,-1/2,1),
设平面BCM法向量为n2=(x,y,1),
向量CM=(-1,0,1/2),向量CB=(-1,1,0),
n2•CM=-x+1/2=0,x=1/2, n2•CB=-x+y=0,y=x,y=1/2,
n2=(1/2,1/2,1),
n1•n2=1/4-1/4+1=1,
|n1|=√6/2,|n2|=√6/2,设法向量n1与n2所成角为α,
cosα=1/[(√6/2)*( √6/2)]=2/3,
α=arcos(2/3).
平面AMC与平面BMC所成二面角为arccos(2/3).
是要问这2个问题吗?
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