题目内容
【题目】如图,在四棱锥中,底面ABCD为平行四边形,PA⊥底面ABCD,,,,.
(1)求证:平面PCA⊥平面PCD;
(2)设E为侧棱PC上的一点,若直线BE与底面ABCD所成的角为45°,求二面角的余弦值.
【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ).
【解析】
(Ⅰ)推导出CD⊥AC,PA⊥CD,从而CD⊥平面PCA,由此能证明平面PCA⊥平面PCD.
(Ⅱ)以A为坐标原点,AB,AC,AP分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角E﹣AB﹣D的余弦值.
解:(Ⅰ)在平行四边形ABCD中,∠ADC=60°,,,由余弦定理得
,
∴,∴∠ACD=90°,即CD⊥AC,
又PA⊥底面ABCD,CD底面ABCD,∴PA⊥CD,
又,∴CD⊥平面PCA.
又CD平面PCD,∴平面PCA⊥平面PCD.
(Ⅱ)如图,以A为坐标原点,AB,AC,AP所在直线分别为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系.
则,,,,.
设,,
则
∴x=0,,,即点E的坐标为
∴
又平面ABCD的一个法向量为
∴sin45°
解得
∴点E的坐标为,∴,,
设平面EAB的法向量为
由得
令z=1,得平面EAB的一个法向量为
∴.
又二面角E-AB-D的平面角为锐角,
所以,二面角E-AB-D的余弦值为
【题目】某班数学兴趣小组对函数的图象和性质将进行了探究,探究过程如下,请补充完整.
(1)自变量的取值范围是除外的全体实数,与的几组对应值列表如下:
其中,_________;
(2)根据上表数据,在如图所示的平面直角坐标系中描点并画出了函数图象的一部分,请画出该函数图象的另一部分;
(3)观察函数图象,写出一条函数性质;
(4)进一步探究函数图象发现:
①函数图象与轴交点情况是________,所以对应方程的实数根的情况是________;
②方程有_______个实数根;
③关于的方程有个实数根,的取值范围是________.