题目内容

【题目】如图,在四棱锥中,四边形ABCD为平行四边形,且平面PAC.

1)求证:平面

2)若异面直线PCAD所成的角为30°,求二面角的余弦值.

【答案】1)证明见解析;(2

【解析】

1)根据线面垂直判断定理:如果一条直线垂直一个平面内的两条相交线,那么这条线垂直这个平面,要证平面,只需证明,即可求得答案;

2)先求证平面,以A为坐标原点,ABAC所在直线分别为xy轴,过点A且与PE平行的直线为z轴,建立空间直角坐标系,求得平面PBC的法向量为,平面PDC的法向量为,根据,即可求得答案.

1)在中,

由余弦定理得:

,即

平面PAC平面PAC

.

平面PAB平面PAB

平面PAB.

2

是异面直线PCAD所成的角,

平面

,在中,

,易知

中,

,取AB的中点E,连接PE,则.

由(1)知平面PAB

平面平面ABCD

平面ABCD

如图,以A为坐标原点,ABAC所在直线分别为xy轴,过点A且与PE平行的直线为z轴,建立空间直角坐标系,

可得:

设平面PBC的法向量为

,则

,是平面PBC的一个法向量

设平面PDC的法向量为

,取,则

,是平面PDC的一个法向量.

由图可知二面角是钝二面角,

二面角的余弦值为.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网