已知四棱锥 P-ABCD的底面是直角梯形,AB∥DC,∠ABC=∠BCD=90°,AB=BC=PB=PC=2C
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解题思路:(Ⅰ) 取BC的中点H,连接PH,连接AH交BD于E.根据三垂线定理,只需证明AH⊥BD即可.

(Ⅱ)连接PE,则由(Ⅰ)知PE⊥BD.∴∠PEH为所求二面角的平面角.在直角三角形PEH中求解.

(Ⅰ)取BC的中点H,连接PH,连接AH交BD于E.

∵BC=PB=PC,∴PH⊥BC.

又面PBC⊥面ABCD,

∴PH⊥面ABCD.

∵tan∠HAB=tan∠DBC=

1

2,

∴∠HAB=∠DBC.

∵∠DBC+∠DBA=90°,

∴∠HAB+∠DBA=90°

∠AEB=90°,即AH⊥BD.

因为AH为PA在平面ABCD上的射影,∴PA⊥BD.

(Ⅱ)连接PE,则由(Ⅰ)知PE⊥BD.

∴∠PEH为所求二面角的平面角.

在△DBC中,由tan∠DBC=

1

2,求得sin∠DBC=

1

5.

∴tan∠PEH=

PH

HE=

BHtan60°

BHsin∠DBC=

3

1

5=

15.

即所求二面角的正切值为

15.

点评:

本题考点: 二面角的平面角及求法;平面与平面垂直的性质.

考点点评: 本题考查直线和平面位置关系及其判定,二面角求解,考查转化的思想方法(线线垂直与线面垂直互化)空间想象能力,计算能力.