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如图,四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,四边形ABCD是矩形,E,F分别是AB,PD的中点,若manfen5.com 满分网
①求证:AF∥平面PCE
②求证:平面PCE⊥平面PCD
③求直线FC与平面PCE所成角的正弦值.

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①根据有中点找中点做出辅助线,得到三组线线平行,得到四边形是一个平行四边形,得到线线平行,根据线面平行的判断得到结论. ②要证明面面垂直,根据证明面面垂直的判断需要找一条和两个平面垂直的一条直线,根据线面垂直的判断和性质,得到结论. ③在平面PCD内作FH⊥PC,则FH⊥平面PCE,得到∠FCH是FC与平面PCE所成的角,在这个可解的三角形中,求出角的正弦值. 【解析】 ①取PC中点G,连接EG,FG;又由F为PD中点 ∴FGCD又∵AECD∴FGAE∴四边形AEFG是平行四边形 ∴AF∥EG 又AF⊄平面PCEEG⊂平面PCE∴AF∥平面PCE ②∵PA⊥平面ABCD∴平面PAD⊥平面ABCD ∵CD⊥AD∴CD⊥平面PAD ∴CD⊥AF ∵PA=ADF为AD中点∴AF⊥PD∵PD∩CD=D∴AF⊥平面PCD 又∵EG∥AF∴EG⊥平面PCD 又∵EG⊂平面PCE∴平面PCE⊥平面PCD(8分) ③在平面PCD内作FH⊥PC,则FH⊥平面PCE ∴∠FCH是FC与平面PCE所成的角 在△FCH中,,∴ ∴直线FC与平面PCE所成角的正弦值为(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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