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如图,AB是圆O的直径,C是圆O上不同于A,B的一点,PA⊥平面ABC,E是PC的中点,AB=3,PA=AC=1.(1)求证:AE⊥PB;(2)求二面角A-PB-C的正弦值.
题目详情
如图,AB是圆O的直径,C是圆O上不同于A,B的一点,PA⊥平面ABC,E是PC的中点,AB=
,PA=AC=1.

(1)求证:AE⊥PB;
(2)求二面角A-PB-C的正弦值.
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(1)求证:AE⊥PB;
(2)求二面角A-PB-C的正弦值.
▼优质解答
答案和解析
证明:(1)∵PA⊥平面ABC,BC⊂平面ABC
∴PA⊥BC,
又AB是圆O的直径,C是圆O上不同于A,B的一点
∴∠ACB=90°,即AC⊥BC,又PA∩AC=A
∴BC⊥平面PAC,又AE⊂平面PAC
∴BC⊥AE…(3分)
∵PA=AC,E是PC的中点
∴AE⊥PC,又BC∩PC=C
∴AE⊥平面PBC,又PB⊂平面PBC
∴AE⊥PB. …(6分)
(2)过A作AF⊥PB交PB于F,连接EF
又由(1)得AE⊥PB,AE∩AF=A
∴PB⊥平面AEF,又EF⊂平面AEF
∴PB⊥EF,又AF⊥PB
∴∠AFE是二面角A-PB-C的平面角…(9分)
∵在Rt△PAC中,PA=AC=1,则PC=
,AE=
=
在Rt△PAB中,PA=1,AB=
,同理得AF=
∴在Rt△AEF中,sin∠AFE=
=
=
故二面角A-PB-C的正弦值为
.…(12分)
∴PA⊥BC,
又AB是圆O的直径,C是圆O上不同于A,B的一点
∴∠ACB=90°,即AC⊥BC,又PA∩AC=A
∴BC⊥平面PAC,又AE⊂平面PAC
∴BC⊥AE…(3分)
∵PA=AC,E是PC的中点
∴AE⊥PC,又BC∩PC=C
∴AE⊥平面PBC,又PB⊂平面PBC
∴AE⊥PB. …(6分)
(2)过A作AF⊥PB交PB于F,连接EF

又由(1)得AE⊥PB,AE∩AF=A
∴PB⊥平面AEF,又EF⊂平面AEF
∴PB⊥EF,又AF⊥PB
∴∠AFE是二面角A-PB-C的平面角…(9分)
∵在Rt△PAC中,PA=AC=1,则PC=
2 |
PA•AC |
PC |
| ||
2 |
在Rt△PAB中,PA=1,AB=
3 |
| ||
2 |
∴在Rt△AEF中,sin∠AFE=
AE |
AF |
| ||||
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| ||
3 |
故二面角A-PB-C的正弦值为
| ||
3 |
看了 如图,AB是圆O的直径,C是...的网友还看了以下:
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