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如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,PA=AD=CD,BC=2AD,BC平行AD ,AD⊥DC

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/13 13:54:16
如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,PA=AD=CD,BC=2AD,BC平行AD ,AD⊥DC
(1)证明:AC⊥PB
(2)求二面角C-PB-A的大小
(1)做辅助线,过A点做AE∥CD交BC于E点
∵BC∥于AD,AE∥CD,AD⊥DC
∴四边形ADCE是矩形
∴AE⊥BC,AD=CE,AE=CD
∵BC=2AD
∴BE=CE=AD
∵AD=CD
∴BE=AE
∴∠ABC=45°
∵AD=CD,AD⊥CD
∴∠DAC=∠ACB=45°
∴∠BAC=90°,即AB⊥AC
∵AP⊥底面ABCD
∴AP⊥AC
∴AC⊥面APB
∴AC⊥PB
(2)过A点做AF⊥PB交PB于F点,连结CF
∵AC⊥PB
∴PB⊥面ACF
∴CF⊥PB
∴∠CFA是面ABP和面CPB的二面角
∵AE=BE=AD=AP
∴AB=√2AP
∵AP⊥AB
∴PB²=AB²+AP²→PB=√3AP
AC=AB=√2AP
∵△PFA∽△PAB
∴AF/AB=AP/BP
∴AF=AB×AP/BP=√6AP/3
∵AC⊥面ABP
∴AC⊥AF
∴tg∠AFC=AC/AF=√3
∴∠AFC=60°
∴二面角C-PB-A的大小为60°