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如图,已知四棱锥P-ABCD的底面是边长为4的正方形,PD⊥ABCD,设PD=4...

如图,已知四棱锥P-ABCD的底面是边长为4的正方形,PD⊥ABCD,设PD=4manfen5.com 满分网,M、N分别是PB、AB的中点.
(Ⅰ)求异面直线MN与PD所成角的大小;
(Ⅱ)求二面角M-DN-C的平面角的正切值.

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(I)连接BD,并取其中点O,连接MO,NO,MN,DN,PN,可得∠NMO为异面直线MN与PD所成角,且MO⊥平面ABCD,求出NO,MO,即可求异面直线MN与PD所成角的大小; (Ⅱ)过点O作OG⊥DN于G,连接MG,则∠MGO是二面角M-DN-C的平面角,从而可求二面角M-DN-C的平面角的正切值. 【解析】 (I)如图,连接BD,并取其中点O,连接MO,NO,MN,DN,PN, 则MO∥PD,且MO= ∴∠NMO为异面直线MN与PD所成角,且MO⊥平面ABCD ∴MO⊥NO,MO=,NO= ∴tan∠NMO== ∴∠NMO= ∴异面直线MN与PD所成角为; (II)过点O作OG⊥DN于G,连接MG. ∵MO⊥平面ABCD,∴OG是MG在平面ABCD上的射影, 由三垂线定理得:MG⊥DN,∴∠MGO是二面角M-DN-C的平面角. 在△DON中,由面积相等得: ∴, ∵OM==2, ∴tan ∴二面角M-DN-C的平面角的正切值.
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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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