如下圖,PCBM是直角梯形,∠PCB=90°,PM∥BC,PM=1,BC=2,又AC=1,∠ACB=120°,AB⊥PC,直線AM與直線PC所成的角為60°.

(Ⅰ)求證:平面PAC⊥平面ABC;

(Ⅱ)求二面角M-AC-B的大;

(Ⅲ)求三棱錐P-MAC的體積.

答案:
解析:

  解法一

  (Ⅰ)∵

  ∴,

  又∵

  ∴

  (Ⅱ)取的中點(diǎn),則,連結(jié)

  ∵,∴,從而

  作,交的延長(zhǎng)線于,連結(jié),則由三垂線定理知,,

  從而為二面角的平面角

  直線與直線所成的角為

  ∴

  在中,由余弦定理得

  在中,

  在中,

  在中,

  故二面角的平面角大小為

  (Ⅲ)由(Ⅱ)知,為正方形

  ∴

  解法二:(Ⅰ)同解法一

  (Ⅱ)在平面內(nèi),過(guò),建立空間直角坐標(biāo)系(如下圖)

  由題意有,設(shè),

  則

  由直線與直線所成的解為,得

  ,即,解得

  ∴,設(shè)平面的一個(gè)法向量為,

  則,取,得

  平面的法向量取為

  設(shè)所成的角為,則

  顯然,二面角的平面角為銳角,

  故二面角的平面角大小為

  (Ⅲ)取平面的法向量取為,則點(diǎn)A到平面的距離

  ∵,∴


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(Ⅰ)求證:平面PAC⊥平面ABC;
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(1)求證:平面PAC⊥平面ABC;
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如圖,PCBM是直角梯形,∠PCB=90°,PM∥BC,PM=1,BC=2,又AC=1,∠ACB=120°,AB⊥PC,直線AM與直線PC所成的角為60°.
(Ⅰ)求證:平面PAC⊥平面ABC;
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