过正方形ABCD的顶点A作PA⊥平面ABCD，设PA=AB=a，求平面PAB和平面PCD所成二面角的大小．

题目

过正方形ABCD的顶点A作PA⊥平面ABCD，设PA=AB=a，求平面PAB和平面PCD所成二面角的大小．

答案

如图，考虑与平面PAB和平面PCD同时相交的第三平面ABCD，
其交线为AB和CD，而AB∥CD，
则平面PAB和平面PCD所成二面角的棱必与AB，CD平行．
在平面PAB内，过点P作PQ∥AB，
则PQ为平面PAB和平面PCD所成二面角的棱，
然后可证得，PA⊥PQ，PD⊥PQ，
∠APD为所求角，在Rt△APD中可求得，∠APD=45°．