四棱锥P-ABCD是矩形,PD垂直平面ABCD,若PB=2,PB与平面PCD和平面ABD分别成45°和30°
求PB与CD所成角的大小
人气:253 ℃ 时间:2019-10-18 13:05:33
解答
连结BD
因为PD⊥平面ABCD,所以:∠PBD就是直线PB与平面ABCD所成角
即有:∠PBD=30°
且可知:PD⊥BC
又BC⊥CD,那么:BC⊥平面PCD
所以PB在平面PCD上的射影为PC
那么∠BPC就是PB与平面PCD所成角,即有:∠BPC=45°
由于AB//CD,所以∠PBA就是PB与CD所成角
在Rt△PBD中,PB=2,∠PBD=30°,易得:PD=1,BD=√3
在Rt△PBC中,∠BPC=45°,易得:PC=BC=√2
所以在Rt△PCD中,由勾股定理得:CD=√(PC²-PD²)=1
那么:AB=CD=1
因为PD⊥AB,AB⊥AD,所以:AB⊥平面PAD
那么:AB⊥PA
所以在Rt△PAB中,cos∠PBA=AB/PB=1/2
易解得:∠PBA=60°
即PB与CD所成角的大小为60°.
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