【解】 (1)证明:由已知得AM=AD=2.取BP的中点T,连接AT,TN.
由N为PC的中点知TN∥BC,TN=BC=2.
又AD∥BC,故TN綊AM,四边形AMNT为平行四边形,于是MN∥AT.因为AT平面PAB,MN平面PAB,所以MN∥平面PAB.
(2)取BC的中点E,连接AE.由AB=AC得AE⊥BC,从而AE⊥AD,且AE== =.
以A为坐标原点,\s\up6(→(→)的方向为x轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系Axyz.由题意知,P(0,0,4),M(0,2,0),C,
N,\s\up6(→(→)=(0,2,-4),
\s\up6(→(→)=,\s\up6(→(→)=.
设n=(x,y,z)为平面PMN的法向量,则\s\up6(→(n·\o(PM,\s\up6(→)即可取n=(0,2,1).于是|cos〈n,\s\up6(→(→)〉|=\s\up6(→(AN,\s\up6(→)=,则直线AN与平面PMN所成角的正弦值为.
向量法求线面角的基本步骤
(1)分析图形关系,建立空间直角坐标系.
(2)求出直线的方向向量a和平面的法向量n.
(3)求出夹角〈a,n〉.
(4)判断直线和平面所成的角θ和〈a,n〉的关系,求出角θ.
如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC⊥BC,AC=BC=CC1,M、N分别是A1B、B1C1的中点.