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(2012•绍兴模拟)如图,在菱形ABCD中,∠BAD=120°,点N为CD中点,PA⊥平面ABCD.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/07/08 03:01:30
(2012•绍兴模拟)如图,在菱形ABCD中,∠BAD=120°,点N为CD中点,PA⊥平面ABCD.
(Ⅰ)求证:CD⊥平面PAN;
(Ⅱ)若点M为PC中点,AB=1,PA=
3
(I)证明:因为四边形ABCD为菱形,∠BAD=120°,所以△ACD为正三角形,所以AC=AD,又因为点N为CD中点,所以CD⊥AN.
∵PA⊥平面ABCD,CD⊂平面ABCD,∴CD⊥PA.PA∩AN=A,∴CD⊥平面PAN.
(II)由(Ⅰ)知,CD⊥平面PAN,CD⊂平面PCD,∴平面PAN⊥平面PCD,且平面PAN∩平面PCD=PN,
过A作AH⊥PN于H,则AH⊥平面PCD,连接MH,则∠AMH为直线AM与平面PCD所成角.
在RT△PAN中,PA=
3,AN=

3
2,由勾股定理得出PN=

15
2,根据面积相等法得AH=
PA•AN
PN=

15
5.
在RT△PAC中,AM=
1
2PC=
1
2
PA2+AC2=1,
在RT△AMH中,sin∠AMH=
AH
AM=