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如图,在底面为直角梯形的四棱锥PABCD中,ADBC,∠ABC=90°,PA⊥平面ABCD

PA=3,AD=2,AB=2BC=6.

(1)求证:BD⊥平面PAC

(2)求平面PBD平面BDA的夹角.


解:(1)证明:由题可知,APADAB两两垂直,则分别以ABADAP所在直线为xyz轴建立如图所示的空间直角坐标系,则A(0,0,0),B(2,0,0),C(2,6,0),D(0,2,0),

P(0,0,3),

PAACA,∴BD⊥平面PAC.

(2)显然平面ABD的一个法向量为m=(0,0,1),设平面PBD的法向量为n=(xyz),

x,则n=(,3,2),∴cos〈mn〉=.

∴平面PBD与平面BDA的夹角为60°.


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