(2010?攀枝花三模)如图所示,四棱锥P-ABCD的底面为直角梯形,∠ADC=∠DCB=90°,AD=1,BC=3,PC=CD=2,

2025-05-09 09:21:46
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回答1:

(Ⅰ)设AC与DE交点为G,延长DE交CB的延长线于点F,
则△DAE≌△FBE,∴BF=AD=1,∴CF=4,∴tan∠F=

DC
CF
1
2

又∵tan∠ACD=
AD
DC
1
2
,∴∠F=∠ACD,
又∵∠ACD+∠ACF=90°,∴∠F+∠ACF=90°,
∴∠CGF=90°,∴AC⊥DE
又∵PC⊥底面ABCD,∴PC⊥DE,∴DE⊥平面PAC,
∵DE?平面PDE,∴平面PDE⊥平面PAC
(Ⅱ)连接PG,过点C作CH⊥PG于H点,取PD中点I,连接CI,易知CI⊥PD
又由(Ⅰ)知平面PDE⊥平面PAC,且PG是交线,
根据面面垂直的性质,得CH⊥平面PDE,
由三垂线定理知HI⊥PD
从而∠CIH为二面角C-PD-E的平面角
在等腰Rt△PCD中,CI=
2
2
PC=
2

在Rt△DCA中,CG=
CD2
AC
=
22
22+12
4
5
5

在Rt△PCG中,CH=
PC?CG
PG
PC?CG
PC2+CG2
2?