(2013?温州一模)如图,已知平面QBC与直线PA均垂直于Rt△ABC所在平面,且PA=AB=AC,(Ⅰ)求证:PA∥平
(2013?温州一模)如图,已知平面QBC与直线PA均垂直于Rt△ABC所在平面,且PA=AB=AC,(Ⅰ)求证:PA∥平面QBC;(Ⅱ)若PQ⊥平面QBC,求CQ与平面...
(2013?温州一模)如图,已知平面QBC与直线PA均垂直于Rt△ABC所在平面,且PA=AB=AC,(Ⅰ)求证:PA∥平面QBC;(Ⅱ)若PQ⊥平面QBC,求CQ与平面PBC所成角的正弦值.
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(Ⅰ)证明:过点Q作QD⊥BC于点D,
∵平面QBC⊥平面ABC,∴QD⊥平面ABC.
又∵PA⊥平面ABC,
∴QD∥PA,
又∵QD?平面QBC,PA?平面QBC,
∴PA∥平面QBC.
(Ⅱ)∵PQ⊥平面QBC,
∴∠PQB=∠PQC=90°,又∵PB=PC,PQ=PQ,
∴△PQB≌△PQC,∴BQ=CQ.
∴点D是BC的中点,连接AD,则AD⊥BC.
∴AD⊥平面QBC,∴PQ∥AD,AD⊥QD.
∴四边形PADQ是矩形.
设PA=AB=AC=2a,
则PQ=AD=
a,PD=
a.
又∵BC⊥PA,BC⊥PQ,∴BC⊥平面PADQ,
从而平面PBC⊥平面PADQ,过Q作QH⊥PD于点H,则QH⊥平面PBC.
∴∠QCH是CQ与平面PBC所成的角.
在Rt△PQD中,PQ?QD=PD?QH,则QH=
=
a,CQ=BQ=
a.
∴sin∠QCH=
=
×
∵平面QBC⊥平面ABC,∴QD⊥平面ABC.
又∵PA⊥平面ABC,
∴QD∥PA,
又∵QD?平面QBC,PA?平面QBC,
∴PA∥平面QBC.
(Ⅱ)∵PQ⊥平面QBC,
∴∠PQB=∠PQC=90°,又∵PB=PC,PQ=PQ,
∴△PQB≌△PQC,∴BQ=CQ.
∴点D是BC的中点,连接AD,则AD⊥BC.
∴AD⊥平面QBC,∴PQ∥AD,AD⊥QD.
∴四边形PADQ是矩形.
设PA=AB=AC=2a,
则PQ=AD=
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又∵BC⊥PA,BC⊥PQ,∴BC⊥平面PADQ,
从而平面PBC⊥平面PADQ,过Q作QH⊥PD于点H,则QH⊥平面PBC.
∴∠QCH是CQ与平面PBC所成的角.
在Rt△PQD中,PQ?QD=PD?QH,则QH=
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∴sin∠QCH=
QH |
CQ |
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