如图,在等腰梯形PDCB中,PB=3,DC=1,PD=BC=2,AD⊥PB,将△PAD沿AD折起,使平面PAD⊥平面ABCD.(1)求证:PA⊥平面ABCD;(2)求二面角P-DC-B的大小;(3)若M是侧棱PB中点,求直线CM与平面PAB所成角的正弦值.

问题描述:

如图,在等腰梯形PDCB中,PB=3,DC=1,PD=BC=

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,AD⊥PB,将△PAD沿AD折起,使平面PAD⊥平面ABCD.

(1)求证:PA⊥平面ABCD;
(2)求二面角P-DC-B的大小;
(3)若M是侧棱PB中点,求直线CM与平面PAB所成角的正弦值.

证明:(1)在梯形PDCB中,PA⊥AD又∵面PAD⊥面ABCD,面PAD∩面ABCD=AD,PA⊂面PAD∴PA⊥面ABCD(2)由(1)得:PA⊥平面ABCD又CD⊥AD,∴CD⊥PD∴∠PDA就是二面角P-DC-B的平面角在Rt△PAD中,PA=AD=1,∴∠PDA=45°...
答案解析:(1)由已知中AD⊥PB,将△PAD沿AD折起,使平面PAD⊥平面ABCD我关键所在根据面面垂直的性质,即可得到PA⊥面ABCD;
(2)由(1)中结论,及二面角的定义可得∠PDA就是二面角P-DC-B的平面角,解Rt△PAD即可得到二面角P-DC-B的大小;
(3)作CE∥AD交AB于E点,连ME,可证得∠CME是CM与平面PAB所成的角,解三角形CME即可得到直线CM与平面PAB所成角的正弦值.
考试点:二面角的平面角及求法;直线与平面垂直的判定;直线与平面所成的角.
知识点:本题考查的知识点是二面角的平面角及求法,直线与平面垂直的判定,直线与平面所成的角,其中(1)的关键是熟练掌握面面垂直的性质定理,(2)的关键是证得∠PDA就是二面角P-DC-B的平面角,(3)的关键是得到到∠CME是CM与平面PAB所成的角.