(2006•崇文区一模)如图,四棱锥P-ABCD的底面是正方形,侧面PAD垂直底面ABCD,且△PAD为正三角形,E为侧
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解题思路:(I)根据侧面PAD⊥底面ABCD,所以CD⊥侧面PAD,可知:AE⊥CD,又AE⊥PD,所以AE⊥平面PCD

(II)设平面PCD 与平面PAB的交线为l,根据四棱锥P-ABCD的底面是正方形,侧面PAD垂直底面ABCD,可知CD⊥平面PAD,所以∠APD为平面PAB与平面PDC所成二面角的平面角,故可求;

(III)先求B到平面PCD的距离,PB的长,设直线PB与平面PDC所成角为α,利用正弦函数可求.

证明:(I)因为:侧面PAD⊥底面ABCD,所以:CD⊥侧面PAD,可知:AE⊥CD

而在正三角形PAD中,AE是PD边上的中线,也是它上的高,即:AE⊥PD,

∵CD∩PD=D

所以:AE⊥平面PCD

(II)∵CD∥AB

∴CD∥平面PAB

设平面PCD 与平面PAB的交线为l

∴CD∥l

∵四棱锥P-ABCD的底面是正方形,侧面PAD垂直底面ABCD

∴CD⊥平面PAD

∴∠APD为平面PAB与平面PDC所成二面角的平面角

∵△PAD为正三角形

∴∠APD=60°

∴平面PAB与平面PDC所成二面角的平面角为60°.

(III)∵△PAD为正三角形,E为侧棱PD的中点

∴AE⊥平面PCD

设AD=a,则AE=

3

2a,PB=

2a

∵AB∥平面PCD

∴B到平面PCD的距离

3

2a

设直线PB与平面PDC所成角为α

∴sinα=

6

4

∴α=arcsin

6

4

点评:

本题考点: 二面角的平面角及求法;直线与平面垂直的判定;直线与平面所成的角.

考点点评: 本题以四棱锥为载体,考查线面垂直,考查面面角,考查线面角,综合性强.