如图,四棱锥P-ABCD的底面是正方形,PA⊥底面ABCD,AE⊥PD,EF∥CD,AM=EF。 (1)证明MF是异面直

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  • (1)证明:因PA⊥底面,有PA⊥AB,

    又知AB⊥AD,故AB⊥面PAD,推得BA⊥AE,

    又AM∥CD∥EF,且AM=EF,

    证得AEFM是矩形,故AM⊥MF

    又因AE⊥PD,AE⊥CD,故AE⊥面PCD,

    而MF∥AE,得MF⊥面PCD,

    故MF⊥PC,

    因此MF是AB与PC的公垂线。

    (2)连结BD交AC于O,连结BE,过O作BE的垂线OH,垂足H在BE上

    易知PD⊥面MAE,故DE⊥BE,

    又OH⊥BE,故OH//DE,

    因此OH⊥面MAE

    连结AH,则∠HAO是所要求的线AC与面NAE所成的角

    设AB=a,则PA=3a,

    因Rt△ADE~Rt△PDA,故

    从而在

    中,sin∠HAO=