正四棱锥S-ABCD中,O为顶点在底面上的射影,P为侧棱SD的中点,且SO=OD,则直线BC与平面PAC所成的角是 _ .

问题描述:

正四棱锥S-ABCD中,O为顶点在底面上的射影,P为侧棱SD的中点,且SO=OD,则直线BC与平面PAC所成的角是 ___ .

如图所示,以O为原点建立空间直角坐标系O-xyz.
设OD=SO=OA=OB=OC=a,
则A(a,0,0),B(0,a,0),
C(-a,0,0),P(0,-

a
2
a
2
).
CA
=(2a,0,0),
PA
=(-a,-
a
2
a
2
)

设平面PAC的法向量为n,可求得n=(0,1,1),
则cos<C,n>═
a
2a2
2
=
1
2

∴<C,n>=60°,
∴直线BC与平面PAC所成的角为90°-60°=30°.
故答案为:30°