如图,平面PAD⊥平面ABCD,ABCD为正方形,∠PAD=90°,且PA=AD,E、F分别是线段PA、CD的中点.(Ⅰ)求证
如图,平面PAD⊥平面ABCD,ABCD为正方形,∠PAD=90°,且PA=AD,E、F分别是线段PA、CD的中点.(Ⅰ)求证:PA⊥平面ABCD;(Ⅱ)求EF和平面AB...
如图,平面PAD⊥平面ABCD,ABCD为正方形,∠PAD=90°,且PA=AD,E、F分别是线段PA、CD的中点.(Ⅰ)求证:PA⊥平面ABCD;(Ⅱ)求EF和平面ABCD所成的角α的正切;(Ⅲ)求异面直线EF与BD所成的角β的余弦.
展开
展开全部
解:(Ⅰ)证明:由于行樱晌平面PAD⊥平面ABCD,且AD是平面ABCD和平面PAD的交线,档锋
PA在平面PAD内,∠PAD=90°,
根据两颂粗个平面垂直的性质定理可得 PA⊥平面ABCD.
(Ⅱ)连接AF,则∠AFE即为α.
直角三角形EAF中,tanα=
=
=
.
(Ⅲ)设正方形的边长为2,以A为原点,以AB所在直线为x轴,以AD所在的直线为y轴,
以AP所在的直线为z轴,建立空间坐标系,
可得A(0,0,0)、B(2,0,0)、D(0,2,0)、F(1,2,0)、E(0,0,1),
∴
=(1,2,-1)、
=(-2,2,0),∴cosβ=
PA在平面PAD内,∠PAD=90°,
根据两颂粗个平面垂直的性质定理可得 PA⊥平面ABCD.
(Ⅱ)连接AF,则∠AFE即为α.
直角三角形EAF中,tanα=
AE |
AF |
| ||||
|
| ||
5 |
(Ⅲ)设正方形的边长为2,以A为原点,以AB所在直线为x轴,以AD所在的直线为y轴,
以AP所在的直线为z轴,建立空间坐标系,
可得A(0,0,0)、B(2,0,0)、D(0,2,0)、F(1,2,0)、E(0,0,1),
∴
EF |
BD |
| ||||
|
|