如图,在底面为平行四边形的四棱锥P-ABCD中,AB⊥AC,PA⊥平面ABCD,且PA=AB,点E是PD的中点.(1)求证:PB∥平面AEC;(2)求直线BP与平面PAC所成的角.

问题描述:

如图,在底面为平行四边形的四棱锥P-ABCD中,AB⊥AC,PA⊥平面ABCD,且PA=AB,点E是PD的中点.

(1)求证:PB∥平面AEC;
(2)求直线BP与平面PAC所成的角.

(1)证明:连接BD交AC于O,连接EO.
在△DPB中,E是PD的中点,
又O是BD的中点,∴EO∥PB.…
又EO⊂平面AEC,PB⊄平面AEC,
∴PB∥平面AEC …(6分)
(2)由PA⊥平面ABCD,BA⊂平面ABCD,
∴PA⊥BA,
又BA⊥AC,AC∩PA=A,AC,PA⊂平面PAC,
∴BA⊥平面PAC…(9分)
∴直线BP与平面PAC所成的角为∠BPA…(11分)
在Rt△ABP中,由PA=AB,可知∠BPA=45°
故直线BP与平面PAC所成的角为45°…(12分)
答案解析:(1)连接BD交AC于O,连接EO,证明EO∥PB,利用线面平行的判定定理即可得结论;
(2)确定BA⊥平面PAC,可得直线BP与平面PAC所成的角为∠BPA,即可得出结论.
考试点:直线与平面所成的角;直线与平面平行的判定.
知识点:本题考查直线与平面所成的角与直线与平面平行的判定,关键在于熟练掌握直线与平面平行的判定定理及其应用,属于中档题.