(Ⅰ)求证:PB⊥DM;
(Ⅱ)求CD与平面ADMN所成的角.
(Ⅰ)求证:PB⊥DM;
(Ⅱ)求CD与平面ADMN所成的角.
方法一:
(Ⅰ)因为N是PB的中点,PA=AB,所以AN⊥PB.
因为AD⊥平面PAB,所以AD⊥PB,从而PB⊥平面ADMN.
因为DM平面ADMN,所以PB⊥DM.
(Ⅱ)取AD的中点G,连结BG、NG,则BG∥CD,
所以BG与平面ADMN所成的角和CD与平面ADMN所成的角相等.
因为PB⊥平面ADMN,所以∠BGN是BG与平面ADMN所成的角.
在Rt△BGN中,sin∠BGN=.
故CD与平面ADMN所成的角是arcsin.
方法二:如图,以A为坐标原点建立空间直角坐标系A-xyz,设BC=1,则A(0,0,0),P(0,0,2),B(2,0,0),C(2,1,0),M(1,,1),D(0,2,0).
(Ⅰ)因为·
=(2,0,-2)·(1,-
,1)=0,
所以PB⊥DM.
(Ⅱ)因为·
=(2,0,-2)·(0,2,0)=0,
所以PB⊥AD,
又因为PB⊥DM,
所以PB⊥平面ADMN.
因此〈,
〉的余角即是CD与平面ADMN所成的角.
因为cos〈,
〉=
=
,
所以CD与平面ADMN所成的角为arcsin.