(2014?宁波模拟)如图,三棱锥P-ABC中,已知平面PAB⊥平面ABC,AC⊥BC,AC=BC=2a,点O,D分别是AB,PB的
(2014?宁波模拟)如图,三棱锥P-ABC中,已知平面PAB⊥平面ABC,AC⊥BC,AC=BC=2a,点O,D分别是AB,PB的中点,PO⊥AB,点Q在线段AC上,且...
(2014?宁波模拟)如图,三棱锥P-ABC中,已知平面PAB⊥平面ABC,AC⊥BC,AC=BC=2a,点O,D分别是AB,PB的中点,PO⊥AB,点Q在线段AC上,且AQ=2QC.(Ⅰ)证明:CD∥平面OPQ(Ⅱ)若二面角A-PB-C的余弦值的大小为55,求PA.
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(Ⅰ)证明:连接AD,交PO于M,连接OD,QM,则
∵点O,D分别是AB,PB的中点,
∴OD∥AP,OD=
AP,
∴
=
=2=
,
∴MQ∥CD,
∵MQ?平面OPQ,CD?平面OPQ,
∴CD∥平面OPQ
(Ⅱ)解:连接OC,则
∵平面PAB⊥平面ABC,PO⊥AB,平面PAB∩平面ABC=AB,
∴PO⊥平面ABC,
∴PO⊥AB,PO⊥OC
∵AC=BC,点O是AB的中点,
∴OC⊥AB,且OA=OB=OC=
a,
作OH⊥PB于H,连接CH,则
∵PO⊥OC,OC⊥AB,PO∩AB=A,
∴OC⊥平面PAB,
∴CH⊥PB,
∴∠CHO是二面角A-PB-C的平面角,
∵二面角A-PB-C的余弦值的大小为
,
∴cos∠CHO=
,
∴tan∠CHO=2,
在Rt△COH中,∴HO=
a,
∴HB=
a,
在Rt△POB中,由射影定理可得OB2=BH?BP,
∴BP=
=
∵点O,D分别是AB,PB的中点,
∴OD∥AP,OD=
1 |
2 |
∴
AM |
MD |
AP |
OD |
AQ |
QC |
∴MQ∥CD,
∵MQ?平面OPQ,CD?平面OPQ,
∴CD∥平面OPQ
(Ⅱ)解:连接OC,则
∵平面PAB⊥平面ABC,PO⊥AB,平面PAB∩平面ABC=AB,
∴PO⊥平面ABC,
∴PO⊥AB,PO⊥OC
∵AC=BC,点O是AB的中点,
∴OC⊥AB,且OA=OB=OC=
2 |
作OH⊥PB于H,连接CH,则
∵PO⊥OC,OC⊥AB,PO∩AB=A,
∴OC⊥平面PAB,
∴CH⊥PB,
∴∠CHO是二面角A-PB-C的平面角,
∵二面角A-PB-C的余弦值的大小为
| ||
5 |
∴cos∠CHO=
| ||
5 |
∴tan∠CHO=2,
在Rt△COH中,∴HO=
| ||
2 |
∴HB=
| ||
2 |
在Rt△POB中,由射影定理可得OB2=BH?BP,
∴BP=
OB2 |
BH |
2a2 | ||
|