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如图,在三棱锥P-ABC中,PA=PB=PC=AC=4,AB=BC=2. (1)...

如图,在三棱锥P-ABC中,PA=PB=PC=AC=4,AB=BC=2manfen5.com 满分网
(1)若点P在底面ABC内的射影是点O,试指出点O的位置,并说明理由;
(2)求证:平面ABC⊥平面APC;
(3)求直线PA与平面PBC所成角的正弦值.

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(1)先判断AB⊥BC,再根据PA=PB=PC,即可得到结论; (2)利用线面垂直,可得面面垂直; (3)取BC的中点为E,过A作AF⊥平面PBC交平面PAC于F,则∠APF就是PA与平面PBC所成的角,由此可得结论. (1)【解析】 ∵AC=4,AB=BC=2,∴AC2=AB2+BC2,∴AB⊥BC ∵PA=PB=PC,∴点P在底面ABC内的射影O,满足OA=OB=OC ∴O是AC的中点; (2)证明:由(1)知,PO⊥平面ABC. ∵PO⊂平面APC, ∴平面ABC⊥平面APC; (3)【解析】 取BC的中点为E,过A作AF⊥平面PBC交平面PAC于F,则∠APF就是PA与平面PBC所成的角 ∵PB=PC=4,BC=2,又BE=CE,∴BE⊥PE,BE=, ∴由勾股定理,有PE=. ∴S△PBC=BC×PE=×2×=2. ∴VA-PBC=S△PBC×AF=AF. ∵PA=PC=AC=4,∴S△PAC=AC×PD=4. ∵BD⊥平面PAC,∴VB-PAC=S△PAC×BD=. ∵VA-PBC=VB-PAC,∴AF=,∴AF=. ∴sin∠APF===. ∴PA与平面PBC所成角的正弦值为.
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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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