Question

（本小題滿分12分）四棱錐的底面是正方形，，點E在棱PB上.若AB=,

（Ⅰ）求證：平面；   

（Ⅱ）若E為PB的中點時，求AE與平面PDB所成的角的大小.

 

Answer 1

【答案】

（Ⅰ）見解析；（Ⅱ）AE與平面PDB所成的角的大小為.

【解析】本題主要考查了直線與平面垂直的判定，以及直線與平面所成的角，考查空間想象能力、運算能力和推理論證能力，屬于基礎(chǔ)題。

（Ⅰ）欲證平面AEC⊥平面PDB，根據(jù)面面垂直的判定定理可知在平面AEC內(nèi)一直線與平面PDB垂直，而根據(jù)題意可得AC⊥平面PDB；

（Ⅱ）設(shè)AC∩BD=O，連接OE，根據(jù)線面所成角的定義可知∠AEO為AE與平面PDB所的角，在Rt△AOE中求出此角即可．

解：以D為原點建立空間直角坐標系，

設(shè)     則，

（Ⅰ）∵，∴，

∴AC⊥DP，AC⊥DB，∴AC⊥平面PDB，

∴平面.---------6分

（Ⅱ）當E為PB的中點時，，

  設(shè)AC∩BD=O，連接OE，

 由（Ⅰ）知AC⊥平面PDB于O，

   ∴∠AEO為AE與平面PDB所的角，

  ∵，

∴，

∴，即AE與平面PDB所成的角的大小為.---------12分