四棱锥P-ABCD中,侧面PAD⊥底面ABCD,底面ABCD是边长为2的正方形,又PA=PD,∠APD=60°,E、G分别是BC、P
四棱锥P-ABCD中,侧面PAD⊥底面ABCD,底面ABCD是边长为2的正方形,又PA=PD,∠APD=60°,E、G分别是BC、PE的中点.(1)求证:AD⊥PE;(2...
四棱锥P-ABCD中,侧面PAD⊥底面ABCD,底面ABCD是边长为2的正方形,又PA=PD,∠APD=60°,E、G分别是BC、PE的中点.(1)求证:AD⊥PE;(2)求二面角E-AD-G的正切值.
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证明:(1)如图,取AD的中点O,连接OP,OE∵PA=PD,∴OP⊥AD又E是BC的中点,
∴OE∥AB,∴OE⊥AD.又OP∩OE=0,∴AD⊥平面OPE.
而PE?平面OPE,∴AD⊥PE
(2)
解法一:
取OE的中点F,连接FG,OG,则由(1)易知AD⊥OG,又OE⊥AD,
∴∠GOE就是二面角E-AD-G的平面角
∵PA=PD,∠APD=60°,∴△APD为等边三角形,且边长为2
∴OP=
×2=
,FG=
OP=
,OF=
CD=
=1,∴OG=
∴cos∠GOE=
解法二:建立如图所示的空间直角坐标系,
则A(1,0,0),D(-1,0,0),P(0,0,
),E(0,2,0)
∴G(0,1,
∴OE∥AB,∴OE⊥AD.又OP∩OE=0,∴AD⊥平面OPE.
而PE?平面OPE,∴AD⊥PE
(2)
解法一:
取OE的中点F,连接FG,OG,则由(1)易知AD⊥OG,又OE⊥AD,
∴∠GOE就是二面角E-AD-G的平面角
∵PA=PD,∠APD=60°,∴△APD为等边三角形,且边长为2
∴OP=
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∴cos∠GOE=
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解法二:建立如图所示的空间直角坐标系,
则A(1,0,0),D(-1,0,0),P(0,0,
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∴G(0,1,
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