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四边形ABCD是正方形,P是平面ABCD外一点,且PA垂直于平面ABCD,PA=AB=a

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/16 03:45:40
四边形ABCD是正方形,P是平面ABCD外一点,且PA垂直于平面ABCD,PA=AB=a
则二面角B-PC-D的大小为多少 求详细过程

连接AC,BD交于H,作HG⊥PC于H

连接BG,DG

∵PA⊥面ABCD
∴PA⊥AC
∵ABCD是正方形
∴AC=√2a
∴PC=√3a
∴AC⊥BD
∴BD⊥面PAC

∵PC⊥HG
∴∠DGB是二面角B-PC-D的平面角

∵BC⊥面PBC
∴∠PBC=90°
PB=√2a
∴BG=√2a*a/√3a=√6a/3
同理DG=√6a/3
BD=√2a
cos∠DGB=(2a^2/3+2a^2/3-2a^2)/(2*√6a/3*√6a/3)=-1/2
∠DGB=120°
∴二面角B-PC-D=120°