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如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是直角梯形,∠DAB=90°,AD∥BC,AD⊥侧面PAB,△PAB是等边三角形

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/11/09 05:52:56
如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是直角梯形,∠DAB=90°,AD∥BC,AD⊥侧面PAB,△PAB是等边三角形,DA=AB=2,BC=12AD,E是线段AB的中点.
(Ⅰ)求证:PE⊥CD;
(Ⅱ)求四棱锥P-ABCD的体积;
(Ⅲ)求PC与平面PDE所成角的正弦值.
题目中的条件应该是BC=1/2AD吧,不然图形就失真了.
1、证明:∵AD⊥侧面PAB∴AD⊥PE
又由△PAB是等边三角形,E是线段AB的中点 得AB⊥PE
而AB∩AD=A,AB、AD∈平面ABCD ∴PE⊥平面ABCD ∴PE⊥CD
2、体积V=1/3S*H=1/3*(1+2)*2/2*(3)^(1/2)=3^(1/2)
3、∵PE⊥平面ABCD PE∈平面PED ∴平面PED⊥平面ABCD
过C作CF⊥ED于F,连接PF
由已知可以证明CF⊥平面PED CF⊥PF 即∠CPF为PC与平面PDE所成角
∴sin∠CPF=CF/PC 注意到PC=CD=5^(1/2) 故△CPF与△CDF是全等的
即∠CPF=∠CDF 这就转化成在梯形内求解
设∠CDF=θ,∠ADF=β,∠CDA=α 即θ=α-β,
sinθ=sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ=2/5^(1/2)*2/5^(1/2)-1/5^(1/2)*1/5^(1/2)=3/5