問題詳情:
.如圖,在四棱錐P-ABCD中,E是PC的中點,底面ABCD爲矩形,AB=4,AD=2,PA=PD,且平面PAD⊥平面ABCD,平面ABE與棱PD交於點.
(1)求*:EF∥平面PAB;
(2)若PB與平面ABCD所成角的正弦值爲,求二面角P-AE-B的餘弦值.
【回答】
【詳解】(1)矩形ABCD中,AB∥CD,
∵AB⊄面PCD,CD⊂平面PCD,
∴AB∥平面PCD,
又AB⊂平面ABE,
平面PCD∩平面ABE=EF,
∴AB∥EF,
∵EF⊄面PAB,AB⊂平面PAB,
∴EF∥平面PAB.
(2)取AD中點O,連結OP,
∵在四棱錐P-ABCD中,底面ABCD爲矩形,AB=4,AD=2,PA=PD,且平面PAD⊥平面ABCD,
∴PO⊥底面ABCD,連接OB,則OB爲PB在平面ABCD內的*影,
∴∠PBO爲PB與平面ABCD所成角,根據題意知sin∠PBO=,
∴tan∠PBO=,由題OB=,∴PO=2
取BC中點G,連接OG,以O爲座標原點,OA爲x軸,在平面ABCD中,過O作AB的平行線爲y軸,以OP爲z軸,建立空間直角座標系,
B(1,4,0),設P(0,0,2),C=(-1,4,0),E(-,2,1)
,
設平面PAE的法向量爲,
於是,
令x=2,則y=1,z=1
∴平面PAE的一個法向量=(2,1,1),
同理平面ABE的一個法向量爲=(2,0,3),
∴cos=
可知二面角P-AE-B爲鈍二面角
所以二面角P-AE-B的餘弦值爲-.
知識點:點 直線 平面之間的位置
題型:解答題