AM?PA·AD?PDa·23a27AE3?a.在Rt△AEM中,sinAME??AM721a314. 414.所以二面角4A?PD?C的大小是arcsin解法二:由题设PA?底面ABCD,PA?平面PAD,则平面PAD?平面ACD,交线为AD. 过点C作CF?AD,垂足为F,故CF?平面PAD.过点F作FM?PD,垂足为M,连结CM,故CM?PD.因此?CMP是二面角A?PD?C的平面角.
P
由已知,可得?CAD?30°,设AC?a,
232113a,PD?a,CF?a,FD?a. 可得PA?a,AD?3326E A F M
D C
∵△FMD∽△PAD,∴FMFD. ?PAPDB
31a·aaFD·PA7CF62于是,FM???a.在Rt△CMF中,tanCMF???7. PD14FM217aa314所以二面角A?PD?C的大小是arctan7.
13.(浙江理19)在如图所示的几何体中,EA?平面ABC,DB?平面ABC,AC?BC,
AC?BC?BD?2AE,M是AB的中点。 D(Ⅰ)求证:CM?EM;
E(Ⅱ)求CM与平面CDE所成的角; 解:(I)因为AC?BC,M是AB的中点,所以CM?AB.又EA?平面ABC,所以CM?EM. CA(II)过点M作MH?平面CDE,垂足是H,连结CH交延长交ED于
M点F,连结MF,MD.∠FCM是直线CM和平面CDE所成的角.
B因为MH?平面CDE,所以MH?ED,又因为CM?平面EDM, 所以CM?ED,则ED?平面CMF,因此ED?MF.
设EA?a,BD?BC?AC?2a,在直角梯形ABDE中,AB?22a,M是AB的中点,所以
DE?3a,EM?3a,MD?6a,得△EMD是直角三角形,其中∠EMD?90?,所以
MF?EM?MDMF?2a.在Rt△CMF中,tan∠FCM??1,所以∠FCM?45?,故CM与平
DEMC?面CDE所成的角是45.
方法二:如图,以点C为坐标原点,以CA,CB分别为x轴和y轴,过点C作与平面ABC垂直的直线为z轴,建立直角坐标系C?xyz,设EA?a
,则A(2a,?,)?,B(0,2a,0),E(2a,0,a).D(0,2a,2a),
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M(a,a,0).
?????????????????????a),CM?(a,a,0),所以EM?(I)因为EM?(?a,a,CM?0,故EM?CM.
????????????????,y0,z0?与平面CDE垂直,则n?CE,n?CD,即n?(II)设向量n=?1CE?0,n?CD?0.因????????2a,2a),所以y0?2,x0??2,即n?(1,为CE?(2a,0,a),CD?(0,2,?2),
???????????????CM?n2?,直线CM与平面CDE所成的角?是n与CM夹角的余角,所以??45,cosn,CM???????CM?n2因此直线CM与平面CDE所成的角是45?.
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