如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为菱形,∠BAD=60°,Q为AD的中点,PA=PD=AD=2(1)点M在线段PC上,PM=tPC,试确定t的值,使P

如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为菱形,∠BAD=60°,Q为AD的中点,PA=PD=AD=2(1)点M在线段PC上,PM=tPC,试确定t的值,使P

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如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为菱形,∠BAD=60°,Q为AD的中点,
PA=PD=AD=2
(1)点M在线段PC上,PM=tPC,试确定t的值,使PA平面MQB;
(2)在(1)的条件下,若平面PAD⊥平面ABCD,求二面角M﹣BQ﹣C的大小.
答案
解:(1)当t=时,PA平面MQB
下面证明:若PA平面MQB,连AC交BQ于N
由AQBC可得,△ANQ∽△BNC,

PA平面MQB,PA平面PAC,平面PAC∩平面MQB=MN,
∴PAMN
  
即:PM=PC
∴t=
(2)由PA=PD=AD=2,Q为AD的中点,则PQ⊥AD.
又平面PAD⊥平面ABCD,
所以PQ⊥平面ABCD,
连BD,四边形ABCD为菱形,
∵AD=AB,∠BAD=60° △ABD为正三角形,Q为AD中点,
∴AD⊥BQ
以Q为坐标原点,分别以QA、QB、QP所在的直线为x,y,z轴,建立如图所示的坐标系,则各点坐标为A(1,0,0),B(0,,0),Q(0,0,0),P(0,0,
设平面MQB的法向量为
可得
而PAMN

取z=1,解得
取平面ABCD的法向量
设所求二面角为θ,则
故二面角M﹣BQ﹣C的大小为60°


举一反三
在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E、F分别是线段A1B,B1C上的不与端点重合的动点,
如果A1E=B1F,下面四个结论:
①EF⊥AA1;②EFAC;③EF与AC异面;④EF平面ABCD.
其中一定正确的结论序号是(    )。
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在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E、F分别是线段A1B,B1C上的不与端点重合的动点,
如果A1E=B1F,下面四个结论:
①EF⊥AA1
②EF∥AC;
③EF与AC异面;
④EF⊥平面ABCD.
其中一定正确的结论序号是(    )
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如图,已知AB⊥平面ACD,DE⊥平面ACD,△ABC为等边三角形,AD=DE=2AB,F为CD的中点.
(I)求证:AF平面BCE;
(II)求二面角D﹣BC﹣E的正弦值.
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如图,在底面是直角梯形的四棱锥P﹣ABCD中,∠DAB=90°,PA⊥平面ABCD,
PA=AB=BC=3,梯形上底AD=1.
(1)求证:BC⊥平面PAB;
(2)求面PCD与面PAB所成锐二面角的正切值;
(3)在PC上是否存在一点E,使得DE平面PAB?若存在,请找出;若不存在,说明理由.



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如图,在四棱锥P﹣ABCD中,ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,PA=AD=1,AB=,点F是PD的中点,点E在CD上移动.
(1)当点E为CD的中点时,试判断EF与平面PAC的关系,并说明理由;
(2)求证:PE⊥AF.
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