如图,四棱锥P―ABCD的底面是边长为1的正方形,PA⊥底面ABCD,PA=3,AE⊥PD,垂足为E.
(Ⅰ)求证:BE⊥PD;
(Ⅱ)求直线AC与平面EAB所成角的大小.
如图,四棱锥P―ABCD的底面是边长为1的正方形,PA⊥底面ABCD,PA=3,AE⊥PD,垂足为E.
(Ⅰ)求证:BE⊥PD;
(Ⅱ)求直线AC与平面EAB所成角的大小.
解法一:(Ⅰ)∵PA⊥平面ABCD,
∴PA⊥AB,
∵AB⊥AD,PAAD=A
∴PA⊥平面PAD,
又PD平面PBD,
∴AB⊥PD,
又AE⊥PD,ABAE=A,
∴PD⊥平面ABE,
∵BE平面ABE,
∴BE⊥PD.
(Ⅱ)解法1:
∵CD//AB,CD平面ABE,AB
平面ABE,
∴CD//平面ABE.
由(Ⅰ)知,PD⊥平面ABE,则点C到平面ABE的距离等于DE的长度.
在Rt△PAD中,PA=3,AD=1,PD=
∴DE=
设直线AC与平面EAB所成角的大小为,又AC=
,
∴
解法2:分别以AB、AD、AP为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系A―xyz,则
由(Ⅰ)知,PD⊥平面ABE,设直线AC与平面EAB所成角的大小为,则
∴