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如图.在四棱锥P-ABCD中.PD⊥底面ABCD.底面ABCD为正方形.PD=DC.E.F分别是AB.PB的中点.(1)求证:EF⊥CD,(2)求DB与平面DEF所成角的正弦值.

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 17:27:42分类:高中数学题库

如图,在四棱锥P-ABCD中,PD⊥底面ABCD,底面ABCD为正方形,PD=DC,E、F分别是AB、PB的中点.
(1)求证:EF⊥CD;
(2)求DB与平面DEF所成角的正弦值.在线课程解:以DA,DC,DP所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系(如图).
设AD=a,则D(0,0,0),
A(a,0,0),B(a,a,0),C(0,a,0),
E(a,,0),P(0,0,a),F().
(1)证明:∵=(-,0,)•(0,a,0)=0,
,∴EF⊥CD.
(2)设平面DEF的法向量为=(x,y,z),
,得即
取x=1,则y=-2,z=1,
=(1,-2,1),
∴cos<>═=-
设DB与平面DEF所成角为θ,则sinθ=
分析:以DA,DC,DP所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,设AD=a,求出D,A,B,C,E,P,F,坐标
(1)通过=0,证明EF⊥CD.
(2)设平面DEF的法向量为=(x,y,z),由,推出=(1,-2,1),
利用cos<>═=-.设DB与平面DEF所成角为θ,求出sinθ=
点评:本题是中档题,考查空间向量求直线与平面的夹角,证明直线与直线的垂直,直线与平面所成的角,考查计算能力.