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在直角梯形ABCD中∠ABC=∠DAB=90° ∠CAB=30° BC=1 AD=CD 把△DAC沿对角线AC折起

时间:2020-01-03 20:19:00

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在直角梯形ABCD中∠ABC=∠DAB=90° ∠CAB=30° BC=1 AD=CD 把△DAC沿对角线AC折起

问题补充:

在直角梯形ABCD中∠ABC=∠DAB=90°,∠CAB=30°,BC=1,AD=CD,把△DAC沿对角线AC折起后如图所示(点D记为点P),点P在平面ABC上的正投影E落在线段AB上,连接PB.若F是AC的中点,连接PF,EF.

(1)求证:AC⊥平面PEF.

(2)求直线PC与平面PAB所成的角的大小.

答案:

解:(1)∵∠ABC=∠DAB=90°,∠CAB=30°,BC=1

∴.

∴AD=CD=AC=2…(2分)

∵PA=PC,∴PF⊥AC.…(4分)

∵点E为点P在平面ABC上的正投影,∴PE⊥平面ABC∴PE⊥AC…(6分)

∵PF∩PE=P.PF?平面PEF,PE?平面PEF,∴AC⊥平面PEF…(7分)

(2)∵PE⊥平面ABC∴PE⊥BC…(8分)

∵BC⊥AB,PE∩AB=E,PE?平面PAB,

∴BC⊥平面PAB∴∠CPB为直线PC与平面PAB所成的角.…(10分)

在Rt△CBP中,BC=1,PC=DC=2,∴.…(12分)

∵0°<∠CPB<90°,∴∠CPB=30°.

∴直线PC与平面PAB所成的角为?30°…(14分)

解析分析:在这个“折叠问题”中,要把握好不变的长度关系、线线关系、线面关系,(Ⅰ)证明直线与平面垂直,关键要找到两条相交直线与之都垂直.由于点E为点P在平面ABC上的正投影,则PE⊥平面ABC,因此;只要再证AC⊥PF垂直即可;(Ⅱ)要求线面角:即要找到过C与面PAB垂直的直线,由(1)知PE⊥平面ABC,则PE⊥BC,又有BC⊥AB,则BC⊥平面PAB,∠CPB为直线PC与平面PAB所成的角;再利用直角三角形中的边角关系即可求出线面角的大小.

点评:本小题主要考查空间线面关系、二面角的度量等知识,考查数形结合、化归与转化的数学思想方法,以及空间想象能力、推理论证能力和运算求解能力

在直角梯形ABCD中∠ABC=∠DAB=90° ∠CAB=30° BC=1 AD=CD 把△DAC沿对角线AC折起后如图所示(点D记为点P) 点P在平面ABC上的正投

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