如圖所示,四棱錐P—ABCD中,ABAD,CDAD,PA底面ABCD,PA=AD=CD=2AB=2,M為PC的中點。
(1)求證:BM∥平面PAD;
(2)在側面PAD內找一點N,使MN平面PBD;
(3)求直線PC與平面PBD所成角的正弦。
(1)詳見解析,(2)詳見解析,(3)
解析試題分析:(1)證明線面平行,往往從線線平行出發(fā). 因為是的中點,所以取PD的中點,則ME為三角形PCD的中位線,根據中位線的性質,有,又,所以四邊形為平行四邊形,因此∥,(2)存在性問題,往往從假定出發(fā),現設N點位置,這提示要利用空間向量設點的坐標,空間向量解決線面垂直問題的關鍵在于表示出平面的法向量,也可利用線面垂直的性質,即垂直平面中兩條相交直線,由及解得,是的中點(3)求線面角,關鍵在于作出平面的垂線,此時可利用(2)的結論,即MN為平面的垂線;另外也可繼續(xù)利用空間向量求線面角,即直線與平面所成角的正弦值為余弦值的絕對值.
試題解析:解(1)是的中點,取PD的中點,則
,又
四邊形為平行四邊形
∥,平面,平面
∥平面 ..(4分)
(2)以為原點,以、、 所在直線為軸、軸、軸建立空間直角坐標系,如圖,則,,,,,
在平面內設,,, 由
由
是的中點,此時平面 
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如圖,在四棱錐S-ABCD中,SD⊥底面ABCD,底面ABCD是矩形,SD=AD=AB,E是SA的中點.
(1)求證:平面BED⊥平面SAB.
(2)求直線SA與平面BED所成角的大小.
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如圖,四棱錐S-ABCD中,ABCD為矩形,SD⊥AD,且SD⊥AB,AD=a(a>0),AB=2AD,SD=AD,E為CD上一點,且CE=3DE.
(1)求證:AE⊥平面SBD.
(2)M,N分別為線段SB,CD上的點,是否存在M,N,使MN⊥CD且MN⊥SB,若存在,確定M,N的位置;若不存在,說明理由.
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)如圖所示,在三棱錐P-ABC中,AB=BC=,平面PAC⊥平面ABC,PD⊥AC于點D,AD=1,CD=3,PD=.
(1)證明:△PBC為直角三角形;
(2)求直線AP與平面PBC所成角的正弦值.
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如圖,在長方體ABCDA1B1C1D1中,已知AB=4,AD=3,AA1=2,E,F分別是棱AB,BC上的點,且EB=FB=1.
(1)求異面直線EC1與FD1所成角的余弦值;
(2)試在面A1B1C1D1上確定一點G,使DG⊥平面D1EF.
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如圖,在四棱錐P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,底面ABCD是菱形,∠BAD=60°,O為AC與BD的交點,E為PB上任意一點.
(1)證明:平面EAC⊥平面PBD;
(2)若PD∥平面EAC,并且二面角B-AE-C的大小為45°,求PD∶AD的值.
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