在四棱锥P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,四边形ABCD是菱形,AC=6,BD=6√3,E是PB上

在四棱锥P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,四边形ABCD是菱形,AC=6,BD=6√3,E是PB上任意一点,且AC⊥DE,当△AEC面积的最小值是9,线段BC上是否有点... 在四棱锥P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,四边形ABCD是菱形,AC=6,BD=6√3,E是PB上任意一点,且AC⊥DE,当△AEC面积的最小值是9,线段BC上是否有点G使EG与面PAB所成角的正切值为2?若存在求BG的值 展开
laoye20011
2012-03-11 · TA获得超过5557个赞
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解:

    菱形ABCD ==> BD⊥AC       

       PD⊥平面ABCD ==> PD⊥AC

       ==> AC⊥平面PDB;PB⊥AC

       设菱形对角线AC,BD交点为O,则有 OE 在平面PDB上 ==> OE⊥AC

       AC = 6,当OE最小时,△AEC面积的最小,此时OE⊥PB;

    S△AEC = 1/2 * AC* OE = 9 ==>OE =18/AC =3;

    ∵   AC=6 ==> OA =OC = 3;==> OA=OC=OE

    ∴  △AOE 与 △COE 均为等腰直角三角形

    ∴  ∠AEC = ∠AEO + ∠CEO =90°

            PB⊥AC;OE⊥PB ==> PB⊥平面AEC

                                           ==> PB⊥AE;PB⊥CE

        ∴  ∠AEC为平面PAB 与平面PBC的二面角==> 平面PAB⊥平面PBC

             PB为平面PAB与平面PBC的交线,则GE与PB的夹角即是GE与平面PAB的夹角;

            OC =3;OB =1/2*BD =3√3 ==〉BC = √(OB²+OC²) = 6;

       在等腰 Rt △COE 中:CE =√2OC = 3√2

            PB⊥CE ==>Rt△BCE中 ==> BE=√(BC² - CE²) =  3√2

       ∴  △BCE 为等腰直角三角形 ==> ∠EBC =45°

            在 △BGE中过点G作 GF⊥AE于F,则有:

       GF/tan∠EBC + GF/tan∠BEG = BE ==> GF/1 + GF/2 =3√2

                                                                    ==> GF = 2√2

            BG = √2GF = 4;

       因此:

       线段BC上是存在点G使EG与面PAB所成角的正切值为2,此时BG=4

melodysnow520
2012-04-04
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上面有错误,E点并非PB的中点,而是OE垂直与PB,此时BE为3√2
,EC垂直于PB,EC=3√2,三角形EBC为等腰直角三角形,因为 PB为平面PAB与平面PBC的交线,则GE与PB的夹角即是GE与平面PAB的夹角;作GN垂直EB,所以角GEB即EG与平面的夹角。设EN为x,则GN为2x,在等腰直角三角形GNB中解得x=√2,GB=4.
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