作业帮 > 数学 > 作业

如图,P-ABCD是正四棱锥,ABCD-A'B'C'D'是正方体,其中AB=2,PA=根号6

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/16 08:42:53
如图,P-ABCD是正四棱锥,ABCD-A'B'C'D'是正方体,其中AB=2,PA=根号6
(1)求证:PA⊥B'D'
(2)求平面PAD与平面BDD'B'所成的锐二面角的正切值
证明:
1、 连接BA、AC,AC、BD交点为O
则PO⊥平面ABCD,PO⊥BD,AC⊥BD(正方形对角线相互垂直)
所以,BD⊥POA平面
PA在平面POA内,所以BD⊥PA
即,PA⊥BD
因为,B'D'‖BD
所以,PA⊥B'D'
自O作OF'⊥DP交于F',则DF'=(√2/√6)*√2=√6/3
OF'=√(2-6/9)=2√3/3
自A作AF⊥DP交于F,自P作PG⊥AD交于G
则DF=AD*GD/PD=2*(1/√6)=√6/3
F恰好与F'重合,OF=2√3/3
∵ PD⊥AF,PD⊥DF
∴ ∠AFO就是平面PAD与平面BDD'B'所成的锐二面角
∵ AO⊥BD ,AO⊥PO
∴ AO⊥平面PBD(即平面BDD'B')
∴ AO⊥OF
∴ 平面PAD与平面BDD'B'所成的锐二面角∠AFO:
tan∠AFO=AO/OF=√2/(2√3/3)= √6/2
∠AFO=arctan(√6/2)