在四棱錐P—ABCD中,AB⊥AD,CD∥AB,PD⊥底面ABCD,,直線PA與底面ABCD成60°角,M、N分別是PA、PB的中點(diǎn).

(1)求二面角P—MN—D的大;

(2)當(dāng)的值為多少時(shí),△CDN為直角三角形.

答案:
解析:

(1)由已知AB⊥AD,AB⊥PD,∴AB⊥平面PAD,又MN∥AB,∴MN⊥平面PAD.

∴從而MN⊥PM,MN⊥DM,∴∠PMD為所求的角.

由已知∠PAD=60°,

∴∠MPD=30°,

∵DM是Rt△PDA斜邊PA上的中線,∴MD=MP,

∴△PMD為等腰三角形,∴∠PMD=120°

(2)顯然∠DCN≠90°,若∠CDN=90°,則CD⊥平面PDN,而CD⊥平面PAD,則平面PDN與平面PAD重合,與題意不符.

若△CDN為Rt△,則必有CN⊥DN 、

連BD,設(shè)AD=a,由已知AB=a,從而BD=a,又PD=ADtan60°=a,

∴PD=BD,PD⊥DN  ②  結(jié)合①②知DN⊥平面PBC,

∴DN⊥BC,又PD⊥BC,∴BC⊥平面PBD,BC⊥BD.反之亦然.

∵AB//CD,∴∠ABD=∠CDB.因此,Rt△CBD∽R(shí)t△DAB


練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,在四棱錐P-ABCD中,底面為直角梯形,AD∥BC,∠BAD=90,PA⊥底面ABCD,且PA=AD=AB=2BC=2,M,N分別為PC、PB的中點(diǎn).
(1)求證:PB⊥DM;
(2)求BD與平面ADMN所成角的大小;
(3)求二面角B-PC-D的大。

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

如圖,在四棱錐P-ABCD中,底面ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,PA=AD=4.AB=2,AN⊥PC于點(diǎn)N,M是PD中點(diǎn).
(1)用空間向量證明:AM⊥MC,平面ABM⊥平面PCD.
(2)求直線CD與平面ACM所成的角的正弦值.
(3)求點(diǎn)N到平面ACM的距離.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

如圖,在四棱錐P-ABCD中,底面ABCD是矩形,O為底面中心,PA⊥平面ABCD,PA=AD=2AB.M是PD的中點(diǎn)
(1)求證:直線MO∥平面PAB;
(2)求證:平面PCD⊥平面ABM.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

如圖,在四棱錐P-ABCD中,底面ABCD是矩形,已知AB=3,AD=2,PA=2,PD=2
2
,∠PAB=60°.
(1)求證:AD⊥平面PAB;
(2)求二面角A-PB-D的余弦值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(2009•成都模擬)如圖,在四棱錐P-ABCD中,底面ABCD為正方形,且PD⊥平面ABCD,PD=AB=1,EF分別是PB、AD的中點(diǎn),
(I)證明:EF∥平面PCD;
(Ⅱ)求二面角B-CE-F的大。

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