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如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PD⊥底面ABCD,E是AB上...

如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PD⊥底面ABCD,E是AB上一点,PE⊥EC.已知manfen5.com 满分网

(Ⅰ)异面直线PD与EC的距离;
(Ⅱ)二面角E-PC-D的大小.

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(Ⅰ)先寻找异面直线PD与EC的公垂线,由三垂直线定理的逆定理知EC⊥DE,从而DE是异面直线PD与EC的公垂线,最后根据△DAE∽△CED,求出DE,从而求出异面直线PD与EC的距离; (Ⅱ)过E作EG⊥CD交CD于G,作GH⊥PC交PC于H,连接EH.根据二面角平面角的定义可知∠EHG为二面角的平面角,在直角三角形EHG中求出此角即可得到二面角E-PC-D的大小. 【解析】 (Ⅰ)因PD⊥底面AD,故PD⊥DE,又因EC⊥PE, 且DE是PE在面ABCD内的射影,由三垂直线定理的逆定理知 EC⊥DE,因此DE是异面直线PD与EC的公垂线. 设DE=x,因△DAE∽△CED,故x:=2:x. 从而DE=1,即异面直线PD与EC的距离为1. (Ⅱ)过E作EG⊥CD交CD于G,作GH⊥PC交PC于H,连接EH.因PD⊥底面AD, 故PD⊥EG,从而EG⊥面PCD. 因GH⊥PC,且GH是EH在面PDC内的射影, 由三垂线定理知EH⊥PC. 因此∠EHG为二面角的平面角. 在面PDC中,PD=,CD=2,GC=, 因△PDC∽△GHC,故, 又, 故在, 即二面角E-PC-D的大小为.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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