Question

（04年重慶卷）（12分）

如圖，四棱錐P-ABCD的底面是正方形，

(1)    證明MF是異面直線AB與PC的公垂線；

(2)    若,求直線AC與平面EAM所成角的正弦值

Answer 1

解析：（I）證明：因PA⊥底面，有PA⊥AB，又知AB⊥AD，

故AB⊥面PAD，推得BA⊥AE，

又AM∥CD∥EF，且AM=EF，

證得AEFM是矩形，故AM⊥MF.

又因AE⊥PD，AE⊥CD，故AE⊥面PCD，

而MF∥AE，得MF⊥面PCD，

故MF⊥PC，

因此MF是AB與PC的公垂線.

（II）解：連結BD交AC于O，連結BE，過O作BE的垂線OH，

        垂足H在BE上.

               易知PD⊥面MAE，故DE⊥BE，

               又OH⊥BE，故OH//DE，

               因此OH⊥面MAE.

               連結AH，則∠HAO是所要求的線AC與面NAE所成的角 

               設AB=a，則PA=3a， .

               因Rt△ADE~Rt△PDA，故