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已知正四棱锥P-ABCD中,底面是边长为2的正方形,高为2.M为线段PC的中点.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/15 15:52:07
已知正四棱锥P-ABCD中,底面是边长为2的正方形,高为
2
证明:(1)如图所示,连接AC交BD于O,连接MO.
在△PAC中,OM为中位线,∴OM∥PA.


PA∥MO
PA∉平面MDB
MO⊂平面MDB
∴PA∥平面MDB.
(2)令NC∩MO=Q.连接PO.
∵此四棱锥P-ABCD是正四棱锥,∴PO⊥底面ABCD.
在Rt△AOP中,PA=
(
2)2+(
2)2=2.
同理PA=PB=PC=PD=AB=BC=CD=DA=2.
∵M是PC中点,∴在△PDC中,DM⊥PC.
同理,在△PBC中,BM⊥PC.
在平面BMD中,BM∩DM=M.
∴PC⊥平面MDB.
∴∠CQM为CN与平面MBD所成角的平面角.
∵M是线段PC的中点,∴MC=1.
由(1)可知:PA∥平面BMD,平面PAC∩平面BMD=OM.
∴PA∥MO,
又∵PM=MC,∴OM是△PAC的中位线,∴MQ=
1
2PN=
1
2.
在Rt△CMQ中,tan∠CQM=
MC
MQ=2.
CN与平面MBD所成角的正切值是2.