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如图,已知四棱锥P-ABCD的底面为菱形,PA=PC=2,PB=PD,∠BAC=...

如图,已知四棱锥P-ABCD的底面为菱形,PA=PC=2,PB=PD,∠BAC=60°,若O是AC与BD的交点.      
(1)求证:PO⊥面ABCD;
(2)若BC=2,OM⊥CD于M,求PM与面ABCD所成角的正切.

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(1)由四棱锥P-ABCD的底面为菱形,PA=PC=2,PB=PD,O是AC与BD的交点,知PO⊥AC,PO⊥BD,由此能够证明PO⊥面ABCD. (2)由四棱锥P-ABCD的底面为菱形,PA=PC=2,∠BAC=60°,BC=2,知△ABC是等边三角形,由题设条件能推导出∠PMO是PM与平面ABCD所成的角,由此能求出PM与面ABCD所成角的正切值. 【解析】 (1)∵四棱锥P-ABCD的底面为菱形,PA=PC=2,PB=PD,O是AC与BD的交点, ∴BO=DO,AO=CO, ∴PO⊥AC,PO⊥BD, 又∵AC∩BD=0,∴PO⊥面ABCD. (2)∵四棱锥P-ABCD的底面为菱形,PA=PC=2,∠BAC=60°,BC=2, ∴△ABC是等边三角形,AC⊥BD,∴AC=2,BO=DO=, ∴PO==, ∵OM⊥CD于M,∴OM===, ∵PO⊥面ABCD,∴∠PMO是PM与平面ABCD所成的角, 由上tan∠PMO===2. 故PM与面ABCD所成角的正切值为2.
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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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