如图,已知PA⊥⊙O所在的平面,AB是⊙O的直径,AB=2,C是⊙O上一点,且AC=BC,PC与⊙O所在的平面成45°角
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解题思路:(Ⅰ)利用线面垂直的判定和性质可得BC⊥平面PAC,因此BC⊥AE.由于PA⊥⊙O所在的平面,可得∠PCA是PC与⊙O所在的平面成的角,于是∠ACP=45°.

又E是PC中点,可得AE⊥PC.得到AE⊥平面PBC,即可.

(II)由(I)可知:BC⊥面PAC,因此∠BPC即为PB与面PAC所成角.在Rt△BPC中,tan∠BPC=[BC/PC]即可得出.

(III)过B作AC的平行线BD交圆于D.则∠PBD为两异面直线所成的角.在△PBD中,由余弦定理可得cos∠PBD=

P

B

2

+B

D

2

−P

D

2

2PB•BD

即可得出.

(Ⅰ)证明:∵PA⊥⊙O所在的平面,∴PC⊥BC,

∵BC⊥AC,PA∩AC=A,

∴BC⊥平面PAC,

∴BC⊥AE.

∵PA⊥⊙O所在的平面,

∴∠PCA是PC与⊙O所在的平面成的角,

∵PC与⊙O所在的平面成45°角,

∴∠ACP=45°.

∴PA=AC.

∵E是PC中点,

∴AE⊥PC.

又PC∩BC=C,

∴AE⊥平面PBC,PB⊂面PBC,

∴AE⊥PB;

(Ⅱ)由(I)可知:BC⊥面PAC,

∴∠BPC即为PB与面PAC所成角.

在Rt△BPC中,tan∠BPC=

BC

PC=

2

2.

(Ⅲ)过B作AC的平行线BD交圆于D.则∠PBD为两异面直线所成的角.

由BD=

2,PB=

6,PD=2,

在△PBD中,由余弦定理可得cos∠PBD=

PB2+BD2−PD2

2PB•BD=

3

3.

点评:

本题考点: 异面直线及其所成的角;直线与平面所成的角.

考点点评: 本题综合考查了线面垂直的判定与性质定理、线面角、异面直线所成的角、余弦定理、直角三角形的边角关系等基础知识与基本技能方法,考查了推理能力和计算能力,属于难题.