题目内容
如图,四棱锥P-ABCD的底面ABCD是正方形,侧棱PD⊥底面ABCD,PD=DC,E是PC的中点.

(1)证明:PA∥平面BDE;
(2)求二面角B-DE-C的余弦值.

(1)证明:PA∥平面BDE;
(2)求二面角B-DE-C的余弦值.
(1)见解析(2)

(1)连接AC交BD于点O,连接OE;在△CPA中,E,O分别是边CP,CA的中点,∴OE∥PA,而OE?平面BDE,PA?平面BDE,∴PA∥平面BDE.
(2)如图建立空间直角坐标系,设PD=DC=2.

则A(2,0,0),P(0,0,2),E(0,1,1),
B(2,2,0),
=(0,1,1),
=(2,2,0).,
设n=(x,y,z)是平面BDE的一个法向量,则由
得
取y=-1,得n=(1,-1,1),又
=(2,0,0)是平面DEC的一个法向量.
∴cos〈n,
〉=
=
.
故结合图形知二面角B-DE-C的余弦值为
(2)如图建立空间直角坐标系,设PD=DC=2.

则A(2,0,0),P(0,0,2),E(0,1,1),
B(2,2,0),


设n=(x,y,z)是平面BDE的一个法向量,则由


取y=-1,得n=(1,-1,1),又

∴cos〈n,



故结合图形知二面角B-DE-C的余弦值为


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