ABCD是菱形,PA垂直平面ABCD,PA=AD=2,角BAD=60度

2个回答

  • (1)证明:令AC与BD相交于点E

    由棱形对角线相互垂直易知AC⊥BD

    易证Rt△PAD≌Rt△PAB则有PB=PD

    所以△PBD为等边三角形而PE为BD边上的中线

    则有PB⊥BD

    而PE、AC在平面PAC内且PE∩AC=E

    所以BD⊥平面PAC

    再由BD在平面PBD上可得

    平面PBD⊥平面PAC

    易算得△PBD的面积S1=√7,△ABD的面积为S2=√3;令点A到平面PBD的距离为h

    则由四面体A-PBD的体积等于四面体P-ABD的体积(同一个四面体)可得

    (1/3)*PA*S2=(1/3)*h*S1

    代入数据解得 h=(2/7)√21

    以AP所在直线为z轴,DA所在直线为x轴在平面ABCD上垂直于AD且过点AD的直线为y轴,建系可得P(0,0,2) D(-2,0,0)

    B(0,√3,0) C(-3,√3,0)

    可算得平面PBD和平面PBC的法向量分别为

    (-√3/2,1,√3/2) (0,1,√3/2)

    则两平面夹角即二面角D-PB-C为

    arccos(√70/10)