如圖所示,四棱錐P-ABCD,底面四邊形ABCD是正方形,側(cè)面PCD是邊長為a的正三角形,且平面PCD⊥底面ABCD,E為PC的中點(diǎn).
(1)求異面直線PA與DE所成角的余弦值;
(2)求AP與平面ABCD所成的正切值.
考點(diǎn):直線與平面所成的角,異面直線及其所成的角
專題:空間角
分析:(1)以D為原點(diǎn),DA為x軸,DC為y軸,過D垂直于平面ABCD的直線為z軸,建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量法能求出異面直線PA與DE所成角的余弦值.
(2)
AP
=(-a,
1
2
a,
3
2
a
),平面ABCD的法向量
n
=(0,0,1),利用向量法能求出AP與平面ABCD所成的正切值.
解答: 解:(1)以D為原點(diǎn),DA為x軸,DC為y軸,過D垂直于平面ABCD的直線為z軸,建立空間直角坐標(biāo)系,
A(a,0,0),P(0,
1
2
a
3
2
a),D(0,0,0),E(0,
3
4
a,
3
4
a),
AP
=(-a,
1
2
a,
3
2
a
),
DE
=(0,
3
4
a,
3
4
a
),
cos<
AP
DE
>=
0+
3
8
a+
3
8
a
2
a•
3
2
a
=
6
4
,
∴異面直線PA與DE所成角的余弦值為
6
4

(2)∵
AP
=(-a,
1
2
a,
3
2
a
),平面ABCD的法向量
n
=(0,0,1),
設(shè)AP與平面ABCD所成角為θ,
sinθ=|cos<
AP
n
>|=|
3
2
a
2
a
|=
6
4
,
∴tanθ=
15
5

∴AP與平面ABCD所成的正切值為
15
5
點(diǎn)評(píng):本題考查異面直線所成角的余弦值的求法,考查線面角的正弦值的求法,解題時(shí)要認(rèn)真審題,注意向量法的合理運(yùn)用.
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2secα
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+
tanα
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=
 

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+
y2
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