(2007•石景山区一模)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为等腰梯形,AB∥CD,AD=BC=2,对角线AC⊥

(2007•石景山区一模)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为等腰梯形,AB∥CD,AD=BC=2,对角线AC⊥BD于O,∠DAO=60°,且PO⊥平面ABCD,直线PA与底面ABCD所成的角为60°,M为PD上的一点.
(Ⅰ)证明:PD⊥AC;
(Ⅱ)求二面角A-PB-D的大小.
黑乖个妹 1年前 已收到1个回答 举报

容豹花 花朵

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(I)∵PO⊥平面ABCD
∴DO为DP在平面ABCD内的射影
又AC⊥BD
∴AC⊥PD
(Ⅱ)过O作ON⊥PB于N,连接AN.
∵PO⊥平面ABCD,
又AO⊂平面ABCD,
∴PO⊥AO
由已知AO⊥BD,BD∩PO=O
∴AO⊥平面PBD.
∴ON为AN在平面PBD内的射影,
∴PB⊥AN.
∴∠ANO为二面角A-PB-D的平面角.
在Rt△AOD中,AO=1.
∵PO⊥平面ABCD,
∴OA为PA在底面ABCD内的射影
∴∠PAO为直线PA与底面ABCD所成的角,
∴∠PAO=60°
∴Rt△POA中,PO=
3
∵四边形ABCD为等腰梯形
∴△ABD≌△BAC
∴∠ABD=∠BAC
∴OA=OB=1(8分)
在Rt△POB中,PB=2
∴ON=
PO•OB
PB=

3×1
2=

3
2.
在Rt△AON中,tan∠ANO=
AO
ON=
1


3
2=
2
3
3.
∴二面角A-PB-D的大小为arctan
2
3
3.

1年前

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