(2009?重庆模拟)[理]如图所示,四棱锥P-ABCD中,AB⊥AD,AD⊥DC,PA⊥底面ABCD,PA=AD=DC=12AB=1,M为P

2025-05-07 20:33:57
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解:(1)证明:过M作ME∥CD交PD于E,连接AE.
∵AN=

1
3
NB,
∴AN=
1
4
AB=
1
2
DC=EM.
又EM∥DC∥AB,∴EM∥AN,且EM=AN
∴AEMN为平行四边形,
∴MN∥AE,又AE?平面PAD,MN?平面PAD,
∴MN∥平面PAD.

(2)过N点作NQ∥AP交BP于点Q,NF⊥CB交CB于点F,
连接QF,过N点作NH⊥QF交QF于H,连接MH.
易知QN⊥平面ABCD,∴QN⊥BC,而NF⊥BC,
∴BC⊥平面QNF,
∴BC⊥NH,而NH⊥QF,∴NH⊥平面PBC,
∴∠NMH为直线MN与平面PCB所成的角.
通过计算可得MN=AE=
2
2
,QN=
3
4
,NF=
3
4
2

∴NH=
QN?NF
QF
=
QN?NF
QN2+NF2
=
6
4

∴sin∠NMH=
NH
MN
=
3
2
,∴∠NM