如图(1),等腰直角三角形ABC的底边AB=4,点D在线段AC上,DE⊥AB
于E,现将△ADE沿DE折起到△PDE的位置(如图(2)).
(Ⅰ)求证:PB⊥DE;
(Ⅱ)若PE⊥BE,直线PD与平面PBC所成的角为30°,求PE长.
如图(1),等腰直角三角形ABC的底边AB=4,点D在线段AC上,DE⊥AB
于E,现将△ADE沿DE折起到△PDE的位置(如图(2)).
(Ⅰ)求证:PB⊥DE;
(Ⅱ)若PE⊥BE,直线PD与平面PBC所成的角为30°,求PE长.
(Ⅰ)∵DE⊥AB,∴DE⊥BE,DE⊥PE,
∵BE∩PE=E,∴DE⊥平面PEB,
又∵PB⊂平面PEB,∴BP⊥DE;
(Ⅱ)∵PE⊥BE,PE⊥DE,DE⊥BE,
∴分别以DE、BE、PE所在直线为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系(如图),
设PE=a,则B(0,4﹣a,0),D(a,0,0),C(2,2﹣a,0),
P(0,0,a),…(7分)
可得
,
,
设面PBC的法向量
,
∴
令y=1,可得x=1,z=![]()
因此
是面PBC的一个法向量,
∵
,PD与平面PBC所成角为30°,
∴
,即
,
解之得:a=
,或a=4(舍),因此可得PE的长为
.