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在三棱锥P-ABC中,PA⊥平面ABC,∠BAC=90°,D,E,F分别是棱AB,BC,CP的中点,AB=AC=1,PA=2,则直线PA与平面DEF所成角的正弦值为(  )
A.
1
5
B.
2
5
C.
5
5
D.
2
5
5
以A为坐标原点,以AB为x轴,以AC为y轴,以AP为z轴,
建立如图所示的空间直角坐标系,
∵PA⊥平面ABC,∠BAC=90°,D,E,F分别是棱AB,BC,CP的中点,
AB=AC=1,PA=2,
∴A(0,0,0),B(1,0,0),P(0,0,2),
D(
1
2
,0,0),E(
1
2
1
2
,0
),F(0,
1
2
,1),
AP
=(0,0,2),
DE
=(0,
1
2
,0),
DF
=(-
1
2
1
2
,1)

n
=(x,y,z)
是平面DEF的一个法向量,
n
DE
=0
n
DF
=0
,即
1
2
y=0
-
1
2
x+
1
2
y+z=0

取x=1,则
n
=(1,0,
1
2
)

设PA与平面DEF所成的角为θ,
则 sinθ=|cos<
AP
n
>|=|
1
1+
1
4
|=
5
5

故选:C.
练习册系列答案
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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,四棱锥P-ABCD中,PB⊥底面ABCD,CD⊥PD.底面ABCD为直角梯形,ADBC,AB⊥BC,AB=AD=PB.点E在棱PA上,.
(1)求异面直线PA与CD所成的角;
(2)点E在棱PA上,且
PE
EA
,当λ为何值时,有PC平面EBD;
(3)在(2)的条件下求二面角A-BE-D的平面角的余弦值.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:填空题

三棱锥P-ABC中,∠ABC=90°,PA⊥平面ABC,且∠CPB=30°,则∠PCB=______.

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(Ⅰ)求证:AC⊥BF;
(Ⅱ)若二面角F-BD-A的大小为60°,求a的值.

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A.
15
5
B.
2
2
C.
10
5
D.0

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,四面体ABCD中,O是BD的中点,△ABD和△BCD均为等边三角形,AB=2,AC=
6

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(Ⅱ)求二面角A-BC-D的余弦值;
(Ⅲ)求O点到平面ACD的距离.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

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(1)求证:AC⊥平面BDE;
(2)求直线AB与平面BEF所成的角的正弦值;
(3)线段BD上是否存在点M,使得AM平面BEF?若存在,试确定点M的位置;若不存在,说明理由.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,边长为2的正方形ACDE所在的平面与平面ABC垂直,AD与CE的交点为M,AC⊥BC,且AC=BC.
(1)求证:AM⊥平面EBC;
(2)求二面角A-EB-C的大小.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:单选题

平面向量a与b的夹角为60°,a=(2,0),|b|=1,则|a+2b|的值为(  )
A.B.2C.4D.12

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