精英家教网 > 高中数学 > 题目详情
精英家教网在正三棱锥P-ABC中,底面正△ABC的中心为O,D是PA的中点,PO=AB=2,求PB与平面BDC所成角的正弦值.
分析:由题意,由于图形中已经出现了垂直于底面的高线,所以可以利用空间向量的方法求解直线与平面所成的夹角.
解答:解:以O为坐标原点,OA为x轴,OP为z轴建立空间直角坐标系.因△ABC是正三角形,故y轴平行于BC,而PO=AB=2,则
P(0,0,2),A(
2
3
3
,0,0),
B(-
3
3
,1,0),C(-
3
3
,-1,0),
D是PA的中点,故D(
3
3
,0,1)
BC
=(0,-2,0),
BD
=(
2
3
3
,-1,1)(2分)
n
=(x,y,z)是平面BDC的一个法向量,
n
BC
=0且
n
BD
=0,
即:
2y=0
2
3
3
x-y+z=0
,化简得:
y=0
z=-
2
3
3
x
(5分)
取x=
3
,则y=0,z=-2,
平面BDC的一个法向量是
.
n0
=(
3
,0,-2),
PB
=(-
3
3
,1,-2)
cos<
PB
n0
>=
-1+0+4
7
1
3
+1+4
=
3
21
28
(9分)
由于
PB
n0
所成的角与PB与平面BDC所成角互余,所以PB与平面BDC所成角的正弦值为
3
21
28
.(10分)
点评:本题主要考查了直线与平面之间所成角,考查空间想象能力,本题考点是立体几何中求线面角,这是立体几何中常考的一个题型,属于基础题.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中数学 来源: 题型:

4、在正三棱锥P-ABC中,D、E分别是AB、BC的中点,有下列四个论断:①AC⊥PB;②AC∥平面PDE;③AB⊥平面PDE;④平面PDE⊥平面ABC.其中正确的个数为(  )

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

在正三棱锥P-ABC中,D,E分别是AB,BC的中点,有下列三个论断:
①AC⊥PB;
②AC∥平面PDE;
③AB⊥平面PDE.
其中正确论断的个数为(  )

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

在正三棱锥P-ABC中,三条侧棱两两垂直,且侧棱长为a,则点P到平面ABC的距离为
3
3
a
3
3
a

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

在正三棱锥P-ABC中,AB=
2
,PA=
3
+1
,过点A作截面交PB,PC分别于D,E,则截面△ADE的周长的最小值是
6
+
2
6
+
2

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

精英家教网如图,在正三棱锥P-ABC中,M、N分别是侧棱PB、PC的中点,若截面AMN⊥侧面PBC,底面边长为2,则此三棱锥的体积是(  )
A、
3
2
B、
5
3
C、
5
D、
15
3

查看答案和解析>>

同步练习册答案