如图,在三棱锥P-ABC中,AC=BC=2,∠ACB=90°,AP=BP=AB,PC⊥AC.(Ⅰ)求证:PC⊥AB;(Ⅱ)求直线BC与
如图,在三棱锥P-ABC中,AC=BC=2,∠ACB=90°,AP=BP=AB,PC⊥AC.(Ⅰ)求证:PC⊥AB;(Ⅱ)求直线BC与平面APB所成角的正弦值;(Ⅲ)求点...
如图,在三棱锥P-ABC中,AC=BC=2,∠ACB=90°,AP=BP=AB,PC⊥AC.(Ⅰ)求证:PC⊥AB;(Ⅱ)求直线BC与平面APB所成角的正弦值;(Ⅲ)求点C到平面APB的距离.
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解:(Ⅰ)∵AP=BP,∴PD⊥AB.…1
∵AC=BC,∴CD⊥AB.…2
∵PD∩CD=D,∴AB⊥平面PCD.…3
∵PC∩平面PCD.∴PC⊥AB.…4
(Ⅱ)∵AC=BC,AP=BP,∴△APC≌△BPC.
又PC⊥BC.∴PC⊥BC.
又∠ACB=90°,即AC⊥BC.
且AC∩PC=C,∴BC⊥平面PAC.
取AP中点E,连接BE,CE.
∵AB=BP,∴BE⊥AP.
∵EC是BE在平面PAC内的射影.∴CE⊥AP.
∴∠EBC是直线BC与平面APB所成的角 …6
在△BCE中,∠BCE=90°,BC=2,BE=
AB=
,sin∠EBC=
=
.…8
(Ⅲ)由(Ⅰ)知AB⊥平面PCD,∴平面APB⊥平面PCD.
过C作CH⊥PD,垂足为H.
∵平面APB∩平面PCD=PD,∴CH⊥平面APB.
∴CH的长即为点C到平面APB的距离,…10
由(Ⅰ)知PC⊥AB,又PC⊥AC,且AB∩AC=A.
∴PC⊥平面ABC.CD?平面ABC.
∴PC⊥CD.
在Rt△PCD中,CD=
AB=
,PD=
PB=
,
∴PC=
∵AC=BC,∴CD⊥AB.…2
∵PD∩CD=D,∴AB⊥平面PCD.…3
∵PC∩平面PCD.∴PC⊥AB.…4
(Ⅱ)∵AC=BC,AP=BP,∴△APC≌△BPC.
又PC⊥BC.∴PC⊥BC.
又∠ACB=90°,即AC⊥BC.
且AC∩PC=C,∴BC⊥平面PAC.
取AP中点E,连接BE,CE.
∵AB=BP,∴BE⊥AP.
∵EC是BE在平面PAC内的射影.∴CE⊥AP.
∴∠EBC是直线BC与平面APB所成的角 …6
在△BCE中,∠BCE=90°,BC=2,BE=
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EC |
BE |
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(Ⅲ)由(Ⅰ)知AB⊥平面PCD,∴平面APB⊥平面PCD.
过C作CH⊥PD,垂足为H.
∵平面APB∩平面PCD=PD,∴CH⊥平面APB.
∴CH的长即为点C到平面APB的距离,…10
由(Ⅰ)知PC⊥AB,又PC⊥AC,且AB∩AC=A.
∴PC⊥平面ABC.CD?平面ABC.
∴PC⊥CD.
在Rt△PCD中,CD=
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∴PC=
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