(2014?蚌埠三模)如图所示,已知四棱锥P-ABCD的底面是菱形,∠DAB=π3,AC∩BD=O,PO⊥平面ABCD,E、F分

2025-05-21 18:20:48
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回答1:

解答:(Ⅰ)证明:设PO,BG交点为H,则
∵O,G分别为BD,PD中点,
∴H为△PBD的重心,
∴OH=

1
3
OP
∵CE=
1
3
CP,
∴HE∥OC,
同理HF∥OA,
∴H,F,E三点共线,FE∩BG=H
∴B、E、C、F四点共面;
(Ⅱ)解:由题意,PO⊥AC,BD⊥AC,
∴AC⊥平面PBD,
∴AC⊥PD,
∴PD⊥EF,
∵PD⊥BG,
∴PD⊥平面BEGF,
∴∠PEG即为所求,
在直角△PEG中,PG=3,PE=2
6
,∠PGE=
π
2

∴直线EP与平面BECF所成角的正弦值为
PG
PE
=
6
4

(Ⅲ)解:设平面BECF∩平面ABCD=l,
∵EF∥AC,∴EF∥l,
∴∠GBD就是所求二面角的平面角,
在等边三角形ABD中,G为中点,∴∠GBD=30°.