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如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为菱形,∠BAD=60°,Q为AD的中...

如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为菱形,∠BAD=60°,Q为AD的中点,PA=PD=AD=2
(1)点M在线段PC上,PM=tPC,试确定t的值,使PA∥平面MQB;
(2)在(1)的条件下,若平面PAD⊥平面ABCD,求二面角M-BQ-C的大小.

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(1)当t=时,PA∥平面MQB,若PA∥平面MQB,连AC交BQ于N,根据线面平行得到PA∥MN,从而,即PM=PC,从而求出t的值; (2)以Q为坐标原点,分别以QA、QB、QP所在的直线为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,先求出平面MQB的法向量,取平面ABCD的法向量设所求二面角为θ,根据公式即可求出二面角M-BQ-C的大小. 【解析】 (1)当t=时,PA∥平面MQB 下面证明:若PA∥平面MQB,连AC交BQ于N 由AQ∥BC可得,△ANQ∽△BNC, ∴…(2分) PA∥平面MQB,PA⊂平面PAC, 平面PAC∩平面MQB=MN, ∴PA∥MN…(4分)    即:PM=PC∴t=…(6分) (2)由PA=PD=AD=2,Q为AD的中点,则PQ⊥AD..(7分) 又平面PAD⊥平面ABCD,所以PQ⊥平面ABCD,连BD, 四边形ABCD为菱形, ∵AD=AB,∠BAD=60°△ABD为正三角形, Q为AD中点,∴AD⊥BQ…(8分) 以Q为坐标原点,分别以QA、QB、QP所在的直线为 x,y,z轴,建立如图所示的坐标系,则各点坐标为 A(1,0,0),B(0,,0),Q(0,0,0),P(0,0,) 设平面MQB的法向量为,可得 而PA∥MN∴, 取z=1,解得…(10分) 取平面ABCD的法向量设所求二面角为θ, 则故二面角M-BQ-C的大小为60°…(12分)
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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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