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(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


                              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,




∵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

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(2)证明:PB⊥平面EFD.

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A. B. 
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C.(1,-3,) D.(-1,3,-)

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