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如图所示,自二面角α-l-β外一点P,向二面角α-l-β的两个半平面α、β引垂线PA、PB,求证:

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/06/25 16:24:15
如图所示,自二面角α-l-β外一点P,向二面角α-l-β的两个半平面α、β引垂线PA、PB,求证:
求证角APB与二面角的大小互补.

如图所示,自二面角α-l-β外一点P,向二面角α-l-β的两个半平面α、β引垂线PA、PB,求证:
过A作AC⊥ l 交 l 于C、过B作BD⊥ l 交 l 于D.
∵PA⊥平面α,∴AC是PC在平面α上的射影,又AC⊥ l ,∴由三垂线定理,有:PC⊥ l .
∵PB⊥平面β,∴BD是PD在平面β上的射影,又BD⊥ l ,∴由三垂线定理,有:PD⊥ l .
∵过直线外一点只能作出一条直线与已知直线垂直,而PC⊥ l 、PD⊥ l ,∴PC、PD重合,
又C、D都在直线 l 上,∴C、D重合,∴∠ACB为二面角α-l-β的平面角.
∵l ⊥PC、l ⊥AC、PC∩AC=C,∴l ⊥平面PAC.
∵l ⊥PC、l ⊥BC、PC∩BC=C,∴l ⊥平面PBC.
∵过直线上一点只能作出一个平面与已知直线垂直,而过 l 上点C的平面PAC、PBC都与 l 垂直,
∴平面PAC、平面PBC重合,∴P、A、C、B共面,又PA⊥AC、PB⊥BC,∴P、A、C、B共圆,
∴∠ACB+∠APB=180°.
∴∠APB与二面角α-l-β的大小互补.