在四棱锥P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,PD=CD=BC=2AD,AD∥BC,∠BCD=90°.(Ⅰ)求证:BC⊥PC;(Ⅱ)求PA与
在四棱锥P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,PD=CD=BC=2AD,AD∥BC,∠BCD=90°.(Ⅰ)求证:BC⊥PC;(Ⅱ)求PA与平面PBC所成角的正弦值;(Ⅲ)...
在四棱锥P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,PD=CD=BC=2AD,AD∥BC,∠BCD=90°.(Ⅰ)求证:BC⊥PC;(Ⅱ)求PA与平面PBC所成角的正弦值;(Ⅲ)线段PB上是否存在点E,使AE⊥平面PBC?说明理由.
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(本小题满分14分)
证明:(Ⅰ)在四棱锥P-ABCD中,
∵PD⊥平面ABCD,BC?平面ABCD,
∴PD⊥BC.
∵∠BCD=90°,
∴BC⊥CD.
∵PD∩DC=D,
∴BC⊥平面PCD.
∵PC?平面PCD,
∴BC⊥PC.…(4分)
(Ⅱ) 如图,以D为原点建立空间直角坐标系D-xyz.
不妨设AD=1,则PD=CD=BC=2.
则D(0,0,0),A(1,0,0),B(2,2,0),C(0,2,0),P(0,0,2).
∴
=(1,0,?2),
=(2,2,?2),
=(0,2,?2).
设平面PBC的法向量
=(x,y,z).
∴
证明:(Ⅰ)在四棱锥P-ABCD中,
∵PD⊥平面ABCD,BC?平面ABCD,
∴PD⊥BC.
∵∠BCD=90°,
∴BC⊥CD.
∵PD∩DC=D,
∴BC⊥平面PCD.
∵PC?平面PCD,
∴BC⊥PC.…(4分)
(Ⅱ) 如图,以D为原点建立空间直角坐标系D-xyz.
不妨设AD=1,则PD=CD=BC=2.
则D(0,0,0),A(1,0,0),B(2,2,0),C(0,2,0),P(0,0,2).
∴
PA |
PB |
PC |
设平面PBC的法向量
n |
∴
|