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(本小题12分)如图,四棱锥P-ABCD是底面边长为1的正方形,PD ⊥BC,PD=1,PC=.

   (Ⅰ)求证:PD⊥面ABCD;

   (Ⅱ)求二面角A-PB-D的大小.

 

【答案】

 

(1)略

(2)二面角A-PB-D的大小为60°.

【解析】(Ⅰ)证明:,

.……2分

,……4分

∴  PD⊥面ABCD………6分

(Ⅱ)解:连结BD,设BD交AC于点O,

过O作OE⊥PB于点E,连结AE,

∵PD⊥面ABCD, ∴,

又∵AO⊥BD, ∴AO⊥面PDB.

∴AO⊥PB,

,

,从而,

就是二面角A-PB-D的平面角.……………………8分

∵ PD⊥面ABCD,   ∴PD⊥BD,

∴在Rt△PDB中, ,

又∵,    ∴,………………10分

  ∴  .

故二面角A-PB-D的大小为60°. …………………12分

(也可用向量解)

 

练习册系列答案
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     (本小题12分)

如图3,已知在侧棱垂直于底面

的三棱柱中,AC=BC, AC⊥BC,点D是A1B1中点.

(1)求证:平面AC1D⊥平面A1ABB1;

(2)若AC1与平面A1ABB1所成角的正弦值

,求二面角D- AC1-A1的余弦值.

 

 

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侧面是边长为2的正三角形,且与底面垂直,底面的菱形,的中点.

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(1)求证:平面∥平面

(2)求直线与平面面所成角的正弦值.

 

 

 

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(本小题12分)

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①  求证:∠EDF=∠CDF;   

②求证:AB2=AF·AD。

 

 

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    (I)求证:平面BCD;

    (II)求异面直线AB与CD所成角的大小;

    (III)求点E到平面ACD的距离。

 

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