如圖,在底面是正方形的四棱錐P—ABCD中,平面PCD⊥平面ABCD,PC=PD=CD=2.
(I)求證:PD⊥BC;
(II)求二面角B—PD—C的正切值。
見解析
解決立體幾何問題的,主要有兩個策略,一是不建立坐標(biāo)系,直接利用空間向量基本定理,即將有關(guān)向量用空間一組基底表示出來,然后通過向量的有關(guān)運算求解;二是建立空間坐標(biāo)系,通過向量的坐標(biāo)運算解決問題
方法一:
(I)證明:∵平面PCD⊥平面ABCD,又∵平面PCD∩平面ABCD=CD,BC在平面ABCD內(nèi) ,BC⊥CD,∴BC⊥平面PCD.∴PD⊥BC.    …………6分
(II)解:取PD的中點E,連接CE、BE,

為正三角形,
由(I)知BC⊥平面PCD,∴CE是BE在平面PCD內(nèi)的射影,∴BE⊥PD.
∴∠CEB為二面角B—PD—C的平面角.       …………9分
         …………12分
方法二:(I)證明:取CD的中點為O,連接PO,

∵PD=PC,∴PO⊥CD,∵平面PCD⊥平面ABCD,
平面PCD∩平面ABCD=CD,∴PO⊥平面ABCD,如圖,在平面ABCD內(nèi),過O作OM⊥CD交AB于M,以O(shè)為原點,OM、OC、OP分別為x、y、z軸,建立空間直角坐標(biāo)系O—xyz,
由B(2,1,0),C(0,1,0),D(0,-1,0),     …………4分
…6分
(II)解:取PD的中點E,連接CE、BE,則為正三角形,為二面角B—PD—C的平面角.               
 
練習(xí)冊系列答案
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C.D.

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A.     B.
C.D.

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A.  B.C.  D.

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第15題圖

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