在四棱锥p-abcd中,PA⊥底面ABCD,四边形ABCD是矩,EF分别是AB,PD的中点,若PA=AD=3,CD=根号

3个回答

  • 1、以A为原点,分别以AB、AD、AP正方向为X、Y、Z轴建立空间坐标系,A(0,0,0),B(√6,0,0),C(√6,3,0),

    D(0,3,0),E(√6/2,0,0),F(0,3/2,3/2),P(0,0,3),

    设平面PCE法向量n=(x1,y1,1),

    向量PE=(√6/2,0,-3),

    向量CE=(-√6/2,-3,0),

    向量AF=(0,3/2,3/2),

    ∵法向量n⊥平面PEC,

    ∴法向量n⊥PE,法向量n⊥CE,

    √6/2x1-3=0,x1=√6,

    -√6x1/2-3y1=0,y1=-1,

    法向量n=(√6,-1,1),

    向量AF•n=0-3/2+3/2=0,

    ∴向量AF⊥法向量n,

    ∵AF不在平面PEC上,

    ∴AF//平面PEC.

    2、向量PF=(0,3/2,-3/2),|PF|=3√2/2

    |n|=√(6+1+1)=2√2,

    向量n•PF=0-3/2-3/2=-3,

    设法向量n和PF夹角为θ1,

    cosθ1=n•PF/(|n|*|PF|=-3/(2√2*3√2/2)=-1/2,

    因是钝角,故取其补角θ,cosθ=1/2,

    F至平面PCE距离d=|PF|*cosθ=(3√2/2)*1/2=3√2/4.

    3、向量FC=(√6,3/2,-3/2),

    |FC|=√30/2,

    平面PCE法向量n=(√6,-1,1),

    向量FC•n=6-3/2-3/2=3,

    设向量FC和n夹角为α,

    cosα= FC•n/(|FC|*|n|)

    =3/[(√30/2)*2√2]=√15/10,

    sinα=√[1-(cosα)^2]=√85/10,

    直线FC与平面PCE所成角的正弦值为√85/10.