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(2010•莆田模拟)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为正方形,PA⊥底面ABCD,PA=AD=2,E是棱PC

来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/11/13 18:34:17
(2010•莆田模拟)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为正方形,PA⊥底面ABCD,PA=AD=2,E是棱PC的中点.
(Ⅰ)设点G在棱AB上,当点G在何处时,可使直线GE⊥平面PCD,并证明你的结论;
(Ⅱ)求直线AC与平面ADE所成角的大小.
(2010•莆田模拟)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为正方形,PA⊥底面ABCD,PA=AD=2,E是棱PC
(Ⅰ)当G为AB中点时,GE⊥平面PCD,证明如下:
取PD的中点H,连EH,AH,GE.∵EH∥CD,EH=
1
2CD,AG∥CD,AG=
1
2CD,
∴AG∥CD,AG=CD,∴四边形AGEH为平行四边形.
∴GE∥AH∵在△PAD中,PA=AD,∴AH⊥PD,
∵PA⊥底面ABCD,∴PA⊥CD,又∵AD⊥CD,PA∩AD=A,∴CD⊥平面PAD
∵AH⊂平面PAD,∴CD⊥AH,且PD∩CD=D,
∴AH⊥平面PCD,又∵GE∥AH,∴GE⊥平面PCD
(Ⅱ)如图,以A为原点,分别以直线AB,AD,AP为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,
则A(0,0,0),B(2,0,0),C(2,2,0),D(0,2,0),
∵E为PC的中点,∴E(1,1,1)

AE=(1,1,1),

AD=(0,2,0),

AC=(2,2,0);
设平面AED的一个法向量为

n=(x,y,z)


AE•