(2010•广东模拟)在四棱锥P-ABCD中,AD⊥AB,CD∥AB∥MN,PD⊥底面ABCD,[AB/AD=2,直线P

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  • 解题思路:(I)由题意利用线面垂直的判定定理,得到线面垂直,在利用二面角的概念得到二面角的平面角即可得;

    (II)由题意利用题中的条件及图形建立空间直角坐标系,设出比例值为x,利用空间向量的知识建立未知量的方程进而求解.

    (Ⅰ)∵PD⊥面ABCD,AB⊂面ABCD,

    ∴AB⊥PD,又AB⊥AD,∴AB⊥面PAD.

    又MN是△PAB的中位线,∴MN∥AB,从而MN⊥面PAD,

    ∴∠PMD为二面角P-MN-D的平面角,

    由已知,在Rt△PAD中,易证:∠PAD=60°,而M是PA的中点,

    ∴∠PMD=120°.

    即所求二面角P-MN-D的大小为120°.

    (Ⅱ)令[CD/AB=X,不妨设AD=2,则PD=

    23

    ,AB=4,CD=X,AB=4X.

    以D为原点,DA、DC、DP所在直线分别为x、y、z轴建立空间直角坐标系,则

    D(0,0,0),N(1,2,

    3]),C(0,4x,0),

    DN(1,2,

    3),

    CN(1,2-4x,

    3),

    若∠CND为直角,则必有

    DN⊥

    CN,

    点评:

    本题考点: 与二面角有关的立体几何综合题;直线与平面垂直的判定;直线与平面垂直的性质;直线与平面所成的角.

    考点点评: 此题重点考查了学生的空间想象能力,线面垂直的判定,利用二面角的概念求出二面角的平面角比求出二面角的大小;此外还考查了利用空间向量的知识及方程的思想求解.