如图,四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD为平行四边形,DA=DP,BA=BP.
(1)求证:PA⊥BD;
(2)若DA⊥DP,∠ABP=60°,BA=BP=BD=2,求二面角D﹣PC﹣B的正弦值.
如图,四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD为平行四边形,DA=DP,BA=BP.
(1)求证:PA⊥BD;
(2)若DA⊥DP,∠ABP=60°,BA=BP=BD=2,求二面角D﹣PC﹣B的正弦值.
【解答】(1)证明:取AP中点M,连接DM,BM,
∵DA=DP,BA=BP,
∴PA⊥DM,PA⊥BM,
∵DM∩BM=M,
∴PA⊥平面DMB.
又∵BD⊂平面DMB,
∴PA⊥BD;
(2)解:∵DA=DP,BA=BP.DA⊥DP,∠ABP=60°,
∴△DAP是等腰三角形,△ABP是等边三角形.
∵BA=BP=BD=2,
∴DM=1,BM=.
∴BD2=MB2+MD2,∴MD⊥MB.
以MP,MB,MD所在直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,
则A(﹣1,0,0),B(0,,0),P(1,0,0),D(0,0,1),
从而得=(1,0,﹣1),
=(1,
,0),
=(1,
,0),
=(1,0,1),
设平面DPC的法向量,则
,即
,
令y1=1,得,∴
=(
,1,
),
设平面PCB的法向量,由
,得
,
令y2=1,得,
,∴
=(
,1,
),
∴cos<>=
.
设二面角D﹣PC﹣B为α,∴.