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9月29日月考数学19题请教:19、如图,四棱锥P-ABCD中,底面四边形ABCD是等腰梯形,AD//BC,PA⊥面AB

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/14 11:36:46
9月29日月考数学19题请教:
19、如图,四棱锥P-ABCD中,底面四边形ABCD是等腰梯形,AD//BC,PA⊥面ABCD,AB=AD=DC=1/2·BC=2,点E是PC中点,且PB⊥ED (1)求多面体PBEDA的体积 (2)求直线BE与平面PCD所成角的正弦值。
请老师帮忙详细解答,非常感谢!
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解题思路: 利用空间直角坐标系(仔细分析底面等腰梯形的特殊性,建立空间直角坐标系),空间向量的方法求解.
解题过程:
19、如图,四棱锥P-ABCD中,底面四边形ABCD是等腰梯形,AD//BC,PA⊥面ABCD,AB=AD=DC=1/2·BC=2,点E是PC中点,且PB⊥ED (1)求多面体PBEDA的体积 (2)求直线BE与平面PCD所成角的正弦值。 解:(1)如右图,∵ ABCD是等腰梯形,且 BA=AD=DC=BC/2=2., 取BC的中点F,则 △ABF、△ADF、△DFC都是边长为2的正三角形, 取BF的中点G,在左图中,∵ PA⊥平面ABCD, 可以A为原点(0, 0, 0),建立空间直角三角形A-GDP, 易得 G,D(0, 2, 0),B,C, 设 P(0, 0, p), 则 PC的中点为, 得 , 由 , 得 , 解得 , ∴ 四棱锥P-ABCD的高为 PA=2, 又底面积为, ∴ 四棱锥P-ABCD的体积为 , 又 三棱锥E-BCD的底面积为,高为1, ∴ 三棱锥E-BCD的体积为 , ∴ 多面体PBEDA的体积为 ; (2)由 B, 得 , 由 P(0, 0, 2),D(0, 2, 0),C, 得 , 设平面PCD的法向量为 , 则 , 整理得 , 解得 , 可取 , ∴ 直线BE与平面PCD所成角θ的正弦值为: . 如果运算有错误,请反馈给我,我再修改哈!