高中数学,空间向量
设PE的中点为H,连接HB、HA,△PHB与△PHA,PH=1,BH=DE=EF=AH=2(BDEH、AFEH是平行四边形,对边相等)
PA=PB=√5,满足勾股定理。因此PE⊥BH,PE⊥AH,PE⊥DE,PE⊥EF,PE、BD、AF⊥平面CDEF。
连接AB,CE,CE与DF交于点O,过O作△PCE的中位线OG,则OG∥=PE/2∥=AF、BD,
ABDF是矩形,OG是AB与PC的交点,PACB是一个平面。
(1)DF⊥CE(正方形对角线),DF⊥PE(PE⊥平面CDEF),∴DF⊥平面PCE,∴DF⊥PC
(2)建立如图所示坐标系,直线PF方向向量FP=(FE,0,EP)=(-2,0,2)=-2(1,0,-1);
P(0,0,2),C(2,2,0),B(2,0,1)
设平面PCB方程为ax+by+cz+d=0
坐标代入:
2c+d=0
2a+2b+d=0
2a+c+d=0
d=-2c,
a=-(c+d)/2=-(c-2c)/2=c/2
b=-(2a+d)/2=-(c-2c)/2=c/2
方程:
(c/2)x+(c/2)y+cz-2c=0
x+y+2z-4=0
方向向量(1,1,2)
直线与平面法线夹角的余弦就是直线与平面夹角的正弦
=|1×1+0×1+(-1)×2|/√(1²+0²+(-1)²).√(1²+1²+2²)
=1/(√2.√6)=1/√12