(本题满分12分)在四棱锥P—ABCD中,底面ABCD是a的正方形,PA⊥平面ABCD,且PA=2AB
(Ⅰ)求证:平面PAC⊥平面PBD;
(Ⅱ)求二面角B—PC—D的余弦值.
解:(Ⅰ)证明:∵PA⊥平面ABCD ∴PA⊥BD
∵ABCD为正方形 ∴AC⊥BD
∴BD⊥平面PAC又BD在平面BPD内,
∴平面PAC⊥平面BPD .。。。。。。。。。。。。。。。。 6分
(Ⅱ)解法一:在平面BCP内作BN⊥PC垂足为N,连DN,
∵Rt△PBC≌Rt△PDC,由BN⊥PC得DN⊥PC;
∴∠BND为二面角B—PC—D的平面角,
在△BND中,BN=DN=,BD=
∴cos∠BND =。。。。。。。。。。。。。。。 12分
解法二:以A为原点,AB、AD、AP所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间坐标系如图,
在平面BCP内作BN⊥PC垂足为N连DN,
∵Rt△PBC≌Rt△PDC,由BN⊥PC得DN⊥PC;
∴∠BND为二面角B—PC—D的平面角
设
10分
12分
解法三:以A为原点,AB、AD、AP所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立如图空间坐标系,作AM⊥PB于M、AN⊥PD于N,易证AM⊥平面PBC,AN⊥平面PDC,
设
∵二面角B—PC—D的平面角与∠MAN互补
∴二面角B—PC—D的余弦值为 …………………………. 12分
解析
科目:高中数学 来源: 题型:解答题
(本小题满分12分)如图,、分别是正三棱柱的棱、的中点,且棱,.
(Ⅰ)求证:平面;
(Ⅱ)在棱上是否存在一点,使二面角的大小为,若存在,求的长;若不存在,说明理由。
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科目:高中数学 来源: 题型:解答题
如图,在四棱锥中,底面是矩形,侧棱PD⊥底面ABCD,PD=DC,E是PC的中点,作EF⊥PB交PB于点F.
(1)证明:PA∥平面EDB;
(2)证明:PB⊥平面EFD.
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科目:高中数学 来源: 题型:解答题
(12分)已知三棱柱的三视图如图所示,其中正视图和侧视图均为矩形,俯视图中,。
(I)在三棱柱中,求证:;
(II)在三棱柱中,若是底边
的中点,求证:平面;
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科目:高中数学 来源: 题型:解答题
(14分)(理)在长方体ABCD—A1B1C1D1,中,AD=AA1=1,AB=2,点E在棱
AD上移动.
(1)证明:D1E⊥A1D;
(2)当E为AB的中点时,求点E到面ACD1的距离;
(3)AE等于何值时,二面角D1—EC—D的大小为。
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科目:高中数学 来源: 题型:解答题
(13分)如图,正方形ABCD所在平面与平面四边形ABEF所在平面互相垂直,
是等腰直角三角形,AB=AE,FA=FE,∠AEF=45°
(1)求证:EF⊥平面BCE;
(2)设线段CD的中点为P,在直线AE上是否存在一点M,使得PM//平面BCE?若存在,请指出点M的位置,并证明你的结论;若不存在,请说明理由。
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科目:高中数学 来源: 题型:单选题
已知平面α内有一个点A(2,-1,2),α的一个法向量为n=(3,1,2),则下列点P中,在平面α内的是( )
A.(1,-1,1) | B.(1,3,) |
C.(1,-3,) | D.(-1,3,-) |
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