如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥面ABCD,AB=BC=2,AD=CD=根号7,PA=根号3,∠ABC=120°,G为线段PC上的点。

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-25
(2013?浙江)如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥面ABCD,AB=BC=2,AD=CD=7,PA=3,∠ABC=120°,G为线段PC上

(Ⅰ)证明:∵在四棱锥P-ABCD中,PA⊥面ABCD,∴PA⊥BD. ∵AB=BC=2,AD=CD=7,设AC与BD的交点为O,则BD是AC的中垂线,故O为AC的中点,且BD⊥AC.而PA∩AC=A,∴BD⊥面PAC.(Ⅱ)若G是PC的中点,O为AC的中点,则GO平行且等于12PA,故由PA⊥面ABCD,可得GO⊥面ABCD,∴GO⊥OD,故OD⊥平面PAC,故∠DGO为DG与平面PAC所成的角.由题意可得,GO=12PA=32.△ABC中,由余弦定理可得AC2=AB2+BC2-2AB?BC?cos∠ABC=4+4-2×2×2×cos120°=12,∴AC=23,OC=3.∵直角三角形COD中,OD=CD2?CO2=2,∴直角三角形GOD中,tan∠DGO=ODOG=433.(Ⅲ)若G满足PC⊥面BGD,∵OG?平面BGD,∴PC⊥OG,且 PC=<div style="width: 6px; background-image: url(http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/aa64034f78f0f736dcbbf8b50955b319ebc41338.jpg); background-attachment: initial; background-origin: initial; background-clip: initial; background-color: initial; overflow-x: hidden; overflow-y: hidden;

(1)证明:设点O为AC、BD的交点,由AB=BC,AD=CD,得BD是线段AC的中垂线,所以O为AC的中点,连结OG,因为G为PC的中点,所以OG∥PA,又因为PA?平面BGD,OG?平面BGD,所以PA∥面BGD;(2)解:因为PA⊥平面ABCD,BD?平面ABCD,∴BD⊥PA,又由(1)知BD⊥AC,PA∩AC=A,所以BD⊥平面PAC,所以DG与面PAC所成的角是∠DGO.由(1)知:OG=12PA=32,在△ABC中,AC=AB2+BC2?2AB?BC?cos∠ABC=23,所以OC=12AC=3,在直角△OCD中,OD=CD2?OC2=2,在直角△OGD中,tan∠DGO=ODOG=433,所以直线DG与面PAC所成的角的正切值是43<div style="width: 6px; background-image: url(http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/aa64034f78f0f736dcbbf8b50955b319ebc41338.jpg); background-attachment: initial; background-origin: initial; background-clip: initial; background-color: initial; overflow-x: hidden; overflow-y: hidden; height: 12px; background-position: initial initial; background-repeat: no-repeat repeat; " mustst

这是2013浙江高考题

过程如图

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  • 如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB⊥AD,AC⊥CD,∠ABC=60°,PA=A...
    答:(Ⅰ)证明:在四棱锥P-ABCD中,因PA⊥底面ABCD,CD⊂平面ABCD,故PA⊥CD,∵AC⊥CD,PA∩AC=A,∴CD⊥平面PAC,AE⊂平面PAC,∴AE⊥CD。(Ⅱ)证明:由PA=AB=BC,∠ABC=60°,可得AC=PA,∵E是PC的中点,∴AE⊥PC,由(Ⅰ)知,AE⊥CD,且PC∩CD=C,所以AE⊥平面PCD,而PD...
  • 如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥面ABCD,AD∥BC,∠BAD=90°,AC⊥BD,BC=1...
    答:解:(1)易知AB,AD,A P两两垂直.如图,以A为坐标原点,AB,AD,AP所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系.设AB=t,则相关各点的坐标为:A(0,0,0),B(t,0,0),C(t,1,0),D(0,2,0),P(0,0,2),E(t2,0,1)F(0,1,0).…(2分)从而EF...
  • 如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥AD,AB∥CD,CD⊥AD,AD=CD=2AB=2,E,F分别...
    答:面ABE,∴平面ABE⊥平面BEF.(2)解:∵DE=EC,∴DC⊥EF,又PD∥EF,AB∥CD,∴AB⊥PD又AB⊥PD,所以AB⊥面PAD,AB⊥PA.以AB所在直线为x轴,AD所在直线为y轴,AP所在直线为z轴建立空间坐标系,则B(1,0,0),D(0,2,0),P(0,0,a),C(2,2,0),E(1,1,a2)BD...
  • 如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AD⊥AB,AB∥DC,AD=DC=AP=2,AB=...
    答:(Ⅰ)证明:如图,取PD中点M,连接EM,AM.由于E,M分别为PC,PD的中点,故EM∥DC,且EM=12DC,又由已知,可得EM∥AB,且EM=AB,故四边形ABEM为平行四边形,所以BE∥AM.因为PA⊥底面ABCD,故PA⊥CD,而CD⊥DA,从而CD⊥平面PAD,因为AM?平面PAD,于是CD⊥AM,又BE∥AM,所以BE⊥CD.…...
  • 如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是菱形,PA=AB=2,∠BAD...
    答:解:(1)因为四边形ABCD是菱形,所以AC⊥BD.又因为PA⊥平面ABCD,所以PA⊥BD.因为PA∩AC=A,所以BD⊥平面PAC.设AC∩BD=O,则PB在平面PAC的射影为PO,所以∠BPO即为所求因为PA=AB=2,∠BAD=60°,所以PB=22,BO=1所以sin∠BPO=BOPB=24…(6分)(2)因为∠BAD=60°,PA=AB=2,...
  • 如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,AC⊥AD,AB⊥BC,∠BAC=45°,PA=A...
    答:(2)如图,作AH⊥PC于点H,连接DH,由PC⊥AD,PC⊥AH,可得PC⊥平面ADH,因此DH⊥PC,从而∠AHD为二面角A-PC-D的平面角在RT△PAC中,PA=2,AC=1,所以AH= ,由(1)知,AD⊥AH,在RT△DAH中,DH= = ,因此sin∠AHD= = 所以二面角A-PC-D的正弦值为 。(3)如图,因为∠...
  • 如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,PA=AB,底面ABCD为直角梯形,∠ABC=...
    答:选PD的中点为E点,连结CE,并取PA的中点F,连结EF、BF,∵EF是三角形PAD的中位线,∴EF=AD/2,且EF‖AD,∵四边形ABCD是梯形,∴AD‖BC,∴EF‖BC,∵BC=AD/2,∴EF=BC,∴四边形BCEF是平行四边形,∴CE‖BF,∵BF∈平面PAB,∴CE‖平面PAB,故棱PD上存在一点E,使CE‖平面PAB,此点在...
  • 如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD为梯形,AB∥DC,AB⊥BC...
    答:平面EAC∴PD∥面EAC.…(4分)(2)由已知可以A为坐标原点,分别以AB,AP为y轴,Z轴建立空间直角坐标系,设DC=2,则A(0,0,0),C(1,1,0),B(0,1,0),P(0,0,1),由PE=λEB,得E点的坐标为(0,λ1+λ,11+λ)…(6分)所以AC=(1,1,0),AE=(0,λ1+...
  • 如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,M,N分别是PB,PC的中点,PA=AB,在...
    答:(1分)AD?平面PAD,…(2分)MN?平面PAD,…(3分)∴MN∥平面PAD.…(4分)(2)∵PA=AB,M是PB的中点,∴AM⊥PB…(5分)∵PA⊥底面ABCD,BC?平面ABCD,∴BC⊥PA,又∵BC⊥AB,PA∩AB=A,PA?平面PAB,AB?平面PAB,∴BC⊥平面PAB,AM?平面PAB,∴AM⊥BC.…(6分)PB∩BC=B...
  • 如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是等腰梯形,AD∥BC...
    答:梯形ABCD面积=三角ABC面积+三角ADC面积=AC*BE/2+AC*ED/2=AC*BD/2=0.5*(根2+2根2)^2 =9 因为 角DPE即直线PD与面PAC所成的角,角DPE=30度,PE = ED * ctg30度 =2*根2*根3=2*根6 而三角PAE为直角三角形,根据勾股定理,PA = (PE^2 - AE^2)^0.5 =4 则四棱锥P-ABC...