题目
p{font-size:10.5pt;line-height:150%;margin:0;padding:0;}td{font-size:10.5pt;}(08年海淀区期中练习理)(14分)如图,四棱锥中,⊥底面, ⊥.底面为梯形,,.,点在棱上,且.(Ⅰ)求证:平面⊥平面;(Ⅱ)求证:∥平面;(Ⅲ)求二面角的大小.
答案:p{font-size:10.5pt;text-align:left;line-height:150%;margin:0;padding:0;}td{font-size:10.5pt;text-align:left;}解析:证明:(Ⅰ)∵PA⊥底面ABCD,∴.又AB⊥BC,,∴⊥平面. 2分又平面,∴平面⊥平面. 4分 (Ⅱ)∵PA⊥底面ABCD,∴AC为PC在平面ABCD内的射影.又∵PC⊥AD,∴AC⊥AD. 5分在梯形中,由AB⊥BC,AB=BC,得,∴.又AC⊥AD,故为等腰直角三角形.∴.连接,交于点,则 7分在中,,∴又PD平面EAC,EM平面EAC,∴PD∥平面EAC. 9分 (Ⅲ)在等腰直角中,取中点,连结,则.∵平面⊥平面,且平面平面=,∴.在平面内,过作直线于,连结,由于是在平面内的射影,故.∴就是二面角A―CE―P的平面角. 12分在中,设,则,,,,由,可知:∽,∴代入解得:.在中,,∴. 13分即二面角A―CE―P的大小为. 14分解法二:(Ⅱ)以为原点,所在直线分别为轴、轴,如图建立空间直角坐标系.设,则,,,,.5分设,则,,∴,解得:..连结,交于点,则.7分在中,,∴.又PD平面EAC,EM平面EAC,∴PD∥平面EAC. 9分(Ⅲ)设为平面的一个法向量,则,∴解得:,∴. 11分设为平面的一个法向量,则,又,,∴解得:,∴. 12分. 13分∴二面角A―CE―P的大小为. 14分