已知如圖四棱錐P—ABCD中,底面ABCD是直角梯形,AD∥BC,AB⊥BC,AB=AD=1,BC=2,又PB⊥平面ABCD,且PB=1,點(diǎn)E在棱PD上,且DE=2PE.

(1)求異面直線PA與CD所成的角的大小;

    (2)求證:BE⊥平面PCD;

    (3)求二面角A—PD—B的大小.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【答案】

 

解法一:如圖,以B為原點(diǎn),分別以BC、BA、BP為x,y、z軸,建立空間直角坐標(biāo)系,則

 

(1)

…4分

(2)

 

   

.

                                  9分

(3)設(shè)平面PAD的一個(gè)法向量為.

,設(shè)平面PBD的法向量為

                                15分

又二面角A—PD—B為銳二面角,故二面角A—PD—B的大小為

解法二:(1)取BC中點(diǎn)F,連結(jié)AF,則CF=AD,且CF∥AD,

∴四邊形ADCF是平行四邊形,∴AF∥CD.

∴∠PAF(或其補(bǔ)角)為異面直線PA與CD所成的角.

∵PB⊥平面ABCD,  ∴PB⊥BA,PB⊥BF.

∵PB=AB=BF=1, ∴PA=PF=AF=.

即異面直線PA與CD所成的角等于.       4分

(2)

,

.

.          

由(1)知,..

                          9分

(3)設(shè)AF與BD的交點(diǎn)為O,則.

過點(diǎn)O作于點(diǎn)H,連結(jié)AH,則.

的平面角。

.

.

.

.         15分

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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已知如圖四棱錐P-ABCD中,底面ABCD是直角梯形,AD∥BC,AB⊥BC,AB=AD=1,BC=2,又PB⊥平面ABCD,且PB=1,點(diǎn)E在棱PD上.

(1)求異面直線PA與CD所成的角的大。

(2)在棱PD上是否存在一點(diǎn)E,使BE⊥平面PCD?;

(3)求二面角A-PD-B的大。

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:0108 模擬題 題型:解答題

已知如圖四棱錐P-ABCD中,底面ABCD是直角梯形,AD∥BC,AB⊥BC,AB=AD=1,BC=2,又PB⊥平面ABCD,且PB=1,點(diǎn)E在棱PD上,且DE=2PE,
(Ⅰ)求異面直線PA與CD所成的角的大;
(Ⅱ)求證:BE⊥平面PCD;
(Ⅲ)求二面角A-PD-B的大小.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(本小題滿分12分)

已知如圖四棱錐P—ABCD中,底面ABCD是直角梯形,AD∥BC,AB⊥BC,AB=AD=1,BC=2,又PB⊥平面ABCD,且PB=1,點(diǎn)E在棱PD上,且DE=2PE.

(I)求異面直線PA與CD所成的角的大小;

(II)求證:BE⊥平面PCD;

(III)求二面角A—PD—B的大小.

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(本小題滿分12分)

已知如圖四棱錐P—ABCD中,底面ABCD是直角梯形,AD∥BC,AB⊥BC,AB=AD=1,BC=2,又PB⊥平面ABCD,且PB=1,點(diǎn)E在棱PD上,且DE=2PE.

(I)求異面直線PA與CD所成的角的大。

(II)求證:BE⊥平面PCD;

(III)求二面角A—PD—B的大小.

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