1.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,平面PAD⊥平面ABCD,点M在线段PB上,PD∥平面MAC,PA=PD=〔1〕求证:M为PB的中点;〔2〕求二面角B﹣PD﹣A的大小;〔3〕求直线MC与平面BDP所成角的正弦值.,AB=4.【分析】〔1〕设AC∩BD=O,那么O为BD的中点,连接OM,利用线面平行的性质证明OM∥PD,再由平行线截线段成比例可得M为PB的中点;〔2〕取AD中点G,可得PG⊥AD,再由面面垂直的性质可得PG⊥平面ABCD,那么PG⊥AD,连接OG,那么PG⊥OG,再证明OG⊥AD.以G为坐标原点,分别以GD、GO、GP所在直线为x、y、z轴距离空间直角坐标系,求出平面PBD与平面PAD的一个法向量,由两法向量所成角的大小可得二面角B﹣PD﹣A的大小;〔3〕求出的坐标,由与平面PBD的法向量所成角的余弦值的绝对值可得直线MC与平面BDP所成角的正弦值.【解答】〔1〕证明:如图,设AC∩BD=O, ABCD为正方形,∴O为BD的中点,连接OM, PD∥平面MAC,PD平面PBD,平面PBD∩平面AMC=OM,∴PD∥OM,那么,即M为PB的中点;〔2〕解:取AD中点G,
PA=PD,∴PG⊥AD, 平面PAD⊥平面ABCD,且平面PAD∩平面ABCD=AD,∴PG⊥平面ABCD,那么PG⊥AD,连接OG,那么PG⊥OG,由G是AD的中点,O是AC的中点,可得OG∥DC,那么OG⊥AD.以G为坐标原点,分别以GD、GO、GP所在直线为x、y、z轴距离空间直角坐标系,由PA=PD=,AB=4,得D〔2,0,0〕,A〔﹣2,0,0〕,P〔0,0,〕,〕,C〔2,4,0〕,B〔﹣2,4,0〕,M〔﹣1,2,,设平面PBD的一个法向量为那么由,得,取z=.,,得...取平面PAD的一个法向量为∴cos<>==∴二面角B﹣PD﹣