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试题内容

如图所示,已知AB为圆O的直径,且AB=4,点D为线段AB上一点,且ADDB,点C为圆O上一点,且BCAC.点P在圆O所在平面上的正投影为点DPDDB.

(1)求证:CD⊥平面PAB

(2)求直线PC与平面PAB所成的角.

答案解析

【答案】

解法1:(1)证明:如图,连接CO,由3ADDB知,点DAO的中点.又因为AB为圆O的直径,所以ACCB.由ACBC知,∠CAB=60°,所以△ACO为等边三角形.故CDAO.

因为点P在圆O所在平面上的正投影为点D,所以PD⊥平面ABC,又CD⊂平面ABC,所以PDCD,由PD⊂平面PABAO⊂平面PAB,且PDAOD,得CD⊥平面PAB.

(2)由(1)知∠CPD是直线PC与平面PAB所成的角,又△AOC是边长为2的正三角形,所以CD.

在Rt△PCD中,PDDB=3,CD

所以tan∠CPD,所以∠CPD=30°,

即直线PC与平面PAB所成的角为30°.

解法2:(1)证明:因为AB为圆O的直径,所以ACCB.

在Rt△ABC中,由AB=4,3ADDBACBC,得DB=3,BC=2,所以,则△BDC∽△BCA,所以∠BCA=∠BDC,即CDAO.

因为点P在圆O所在平面上的正投影为点D

所以PD⊥平面ABC.

CD⊂平面ABC,所以PDCD.

PD⊂平面PABAO⊂平面PAB

PDAOD,得CD⊥平面PAB.

(2)由(1)知∠CPD是直线PC与平面PAB所成的角.

在Rt△PCD中,PDBD=3,CD

所以tan∠CPD,所以∠CPD=30°,

即直线PC与平面PAB所成的角为30°.

【解析】

所属考点

直线与平面垂直的判定

直线与平面垂直的判定知识点包括直线与平面垂直的定义、直线与平面垂直的判定定理、直线与平面所成的角、直线和平面垂直的判定方法、线线垂直的判定方法、求线面角的常用方法、正确找出直线与平面所成的角等部分,有关直线与平面垂直的判定的详情如下:直线与平面垂直的定义1.如果直线l与平面α内的任意一条直线都垂直,我们就说直线l与平面α互相垂直,记作l⊥α.直线l叫做平

录入时间:2021-03-15 15:18:24
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