正三棱锥侧棱,正四棱锥P—ABCD中,侧棱PA与底面所成的角的正切值为 二分之根号六,
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/28 14:37:28
正三棱锥侧棱,正四棱锥P—ABCD中,侧棱PA与底面所成的角的正切值为 二分之根号六,
1)求侧面PAD与底面ABCD所成的角大小; (2)若E为PB的中点,求PD、AE所成角的正切值; (3)在侧面PAD上找一点F,使EF 侧面PBC,确定F的位置并证明用几何方法
1)求侧面PAD与底面ABCD所成的角大小; (2)若E为PB的中点,求PD、AE所成角的正切值; (3)在侧面PAD上找一点F,使EF 侧面PBC,确定F的位置并证明用几何方法
(1)
取AD的中点M,连接MO、PM,则:
∠PMO为侧面PAD与底面ABCD所成的二面角的平面角
∠PAO为侧棱PA与底面ABCD所成的角,tan∠PAO=√6 /2
设AB=a,则AO=√2/2 a,PO=AO•tan∠PAO=√3/2 a
tan∠PMO=PO/MO=(√3/2 a)/(1/2 a)=√3
∴∠PMO=60°
(2)
连接OE,则OE是△PBD的中位线
∴OE∥PD
即∠OEA为异面直线PD与AE所成的角
∵PO⊥平面ABCD
而AO(平面ABCD
∴AO⊥PO
又AO⊥BD
∵PO∩BD=O,PO(平面PBD,BD(平面PBD
∴AO⊥平面PBD
而OE(平面PBD
∴AO⊥OE
∵OE=1/2PD=1/2√[PO²+DO²]=1/2√[(√3/2 a)²+(√2/2 a)²]=√5/4 a
∴tan∠AEO=AO/EO=(√2/2 a)/(√5/4 a)=(2√10)/5
(3)是不是问使EF⊥侧面PBC?
延长MO交BC于N,取PN的中点G,连接EG、MG
∵BC⊥MN,BC⊥PN
而MN∩PN=N,MN(平面PMN,PN(平面PMN
∴BC⊥平面PMN ===>>> 平面PMN⊥平面PBC
又PM=PN,∠PMN=60°
∴△PMN为正三角形(等边三角形)
∴MG⊥PN
而平面PMN∩平面PBC=PN
∴MG⊥平面PBC
取AM的中点F
∵EG∥MF,MF=1/2MA=EG
∴EF∥MG
∴EF⊥侧面PBC
即F为AD的四等分点
图自个画吧,辅助线太多了,画出来太复杂了
相信你懂的\(^o^)/
取AD的中点M,连接MO、PM,则:
∠PMO为侧面PAD与底面ABCD所成的二面角的平面角
∠PAO为侧棱PA与底面ABCD所成的角,tan∠PAO=√6 /2
设AB=a,则AO=√2/2 a,PO=AO•tan∠PAO=√3/2 a
tan∠PMO=PO/MO=(√3/2 a)/(1/2 a)=√3
∴∠PMO=60°
(2)
连接OE,则OE是△PBD的中位线
∴OE∥PD
即∠OEA为异面直线PD与AE所成的角
∵PO⊥平面ABCD
而AO(平面ABCD
∴AO⊥PO
又AO⊥BD
∵PO∩BD=O,PO(平面PBD,BD(平面PBD
∴AO⊥平面PBD
而OE(平面PBD
∴AO⊥OE
∵OE=1/2PD=1/2√[PO²+DO²]=1/2√[(√3/2 a)²+(√2/2 a)²]=√5/4 a
∴tan∠AEO=AO/EO=(√2/2 a)/(√5/4 a)=(2√10)/5
(3)是不是问使EF⊥侧面PBC?
延长MO交BC于N,取PN的中点G,连接EG、MG
∵BC⊥MN,BC⊥PN
而MN∩PN=N,MN(平面PMN,PN(平面PMN
∴BC⊥平面PMN ===>>> 平面PMN⊥平面PBC
又PM=PN,∠PMN=60°
∴△PMN为正三角形(等边三角形)
∴MG⊥PN
而平面PMN∩平面PBC=PN
∴MG⊥平面PBC
取AM的中点F
∵EG∥MF,MF=1/2MA=EG
∴EF∥MG
∴EF⊥侧面PBC
即F为AD的四等分点
图自个画吧,辅助线太多了,画出来太复杂了
相信你懂的\(^o^)/
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