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四棱锥P-ABCD中PA⊥底面ABCD,AB‖CD,AD=CD=1,∠BAD=120°,PA=根号3,∠ACB=90°B

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/06/12 20:28:04
四棱锥P-ABCD中PA⊥底面ABCD,AB‖CD,AD=CD=1,∠BAD=120°,PA=根号3,∠ACB=90°BC⊥平面PAC,求二面角D-PC-A的正切值
四棱锥P-ABCD中PA⊥底面ABCD,AB‖CD,AD=CD=1,∠BAD=120°,PA=根号3,∠ACB=90°B
首先观察底面图形,AB‖CD,AD=CD=1,∠BAD=120°,则〈ADC=60度,△ADC是正△,AC=1,∠ACB=90°,〈CAB=120度-60度=60度,〈B=30度,AB=2AC=2,BC=√3,PA⊥底面ABCD,故PA垂直平面ABCD上的直线,三角形PAB是直角三角形,根据勾股定理,PB=√7,三角形PCB是直角三角形PC=2,三角形PAD是直角三角形,PD=2,PA⊥平面ABCD,PA∈平面PAC,故平面PAC⊥平面ABCD,取AC的中点E,连结DE、PE,则DE⊥AC,则DE⊥平面PAC,(两个平面相垂直,若一个平面内直线垂直交线,必垂直另一个平面),△PEC是△PDC在平面APC上的投影,S△PEC=S△PAC/2=(PA*AC/2)/2=√3*1/2/2=√3/4,PD=PC=2,△PDC是等腰△,作PF⊥DC,DF=1/2,PF=√(PD^2-DF^2)=√15/2,S△PDC=CD*PF/2=1*√15/2/2=√15/4,设D-PC-A二面角的平面角为θ,则S△PCD*cosθ=S△PCE,(√15/4)*cosθ=√3/4,cosθ=1/√5,sinθ=√[1-(cosθ)^2]=2/√5tanθ=sinθ/cosθ=2.∴ 二面角D-PC-A的正切值为2.