数学问题:(有图)在三棱锥A-BCD中,侧面ABC⊥底面BCD

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/30 21:38:40
1,(有图)在三棱锥A-BCD中,侧面ABC⊥底面BCD,AB=BC=BD=1,∠CBA=∠CBD=120度

(1)求二面角A-BD-C的大小

(2)求点B到平面ADC的距离

2,(有图)已知点P是矩形ABCD所在平面外一点,PA⊥平面ABCD,且PA=AD=a(a>0)

(1)求平面PCD与平面ABCD所成二面角的大小

(2)当AB的长度变化时,求异面直线PC与AD所成角的变化范围

最好解析一下

1、(1)在平面BDC上延长CB,作AF⊥CB,交CB延长线于F,连结DF,平面ABC⊥平面BDC,AF⊥平面BDC,AF⊥DF,<ABF=180°-120°=60°,AB=BC,△ABC为等腰△,<BCA=<CAB=30°,AF=ABsin60°=√3/2,BF=AB/2=1/2,同理DF=AF=√3/2,△AFD是等腰直角△,AD=√2AF=√6/2,AB=BD, △ABD是等腰△,设AD上的高BE,根据勾股定理,BE=√10/4, S△ABD=AD*BE/2=√6/2*√10/4/2=√15/8, BF^2+DF^2=1,BD^2=1,三角形DBF是直角三角形,S△BDF=BF*DF/2=1/2*√3/2/2=√3/8,△BDF是△ABD在平面BDC上的射影,其面积等于三角形ABD面积与二平面所成二面角的余弦,cosα=√3/8/√15/8=√5/5(锐角方向).

(2)从以上所述CF、DF和AF两两垂直,三棱锥体积V=S△BDC*AF/3=BC*DF/2*AF/3=1/8,

△ABC≌△DBC,AC=CD,AC=2AF=√3,连结CE,CE⊥AD,

CE=√[AC^2-(AD/2)^2]= √42/4,S△ACD=AD*CE/2=√6/2*√42/4/2=3√7/8,设B点至平面ADC的距离h, 三棱锥体积V =h* S△ACD/3=h√7/8=1/8,h=√7/7,

点B到平面ADC的距离是√7/7。

2、(1)PA⊥平面ABCD,CD∈平面ABCD,PA⊥CD,四边形ABCD是矩形,CD⊥AD,PA∩AD=A,CD⊥平面PAD,PD∈平面PAD ,AD∈平面PAD,PD⊥CD,AD⊥CD,<PDA是平面PDC与平面ABCD所成角,PA=AD,<PAD=90°,

△PAD是等腰直角△,<PDA=45°,平面PCD与平面ABCD所成二面角为45°。

(2)AD‖BC,<BCP就是PC与AD所成角,设AB=b,三角形ABP是直角三角形,BP=√(a^2+b^2),BC=a,<CDP=90°,PC=√(PD^2+CD^2), 三角形