如图,已知四边形 ABCD 是矩形,AB=2BC=2,三角形 PAB 是正三角形,且 平面 ABCD⊥平面 PCD.(1...

2025-05-17 07:45:01
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回答1:

(1)证明:∵平面 ABCD⊥平面 PCD,平面 ABCD∩平面 PCD=CD,四边形 ABCD 是矩形.
∴AD⊥平面PCD,BC⊥平面PCD,
在Rt△PDA与在Rt△PBC中,AD=BC,PB=PA,∴PC=PD=
2 2 - 1 2
=
3

若 O 是 CD 的中点,OP⊥CD.
OP=
(
3
) 2 -1
=
2

建立如图所示的空间直角坐标系,

AB=2BC=2.
则O(0,0,0),B(1,0,1),A(-1,0,1),P(0,
2
,0).
OB
=(1,0,1)
PA
=(-1,-
2
,1)

cos<
OB
PA
=
OB
?
PA
|
OB
| |
PA
|
=0,
OB
PA
,∴BO⊥PA.
(2)由(1)可知:
AB
=(2,0,0)

设平面BPA的法向量为
n 1
=( x 1 y 1 z 1 )

n 1
?
PA
=0
n 1
?
AB
=0
,得
- x 1 -
2
y 1 + z 1 =0
2 x 1 =0
,取y 1 =1,则 z 1 =