题目内容
(本小题满分12分)
已知四棱锥P—ABCD中,
平面ABCD,底面ABCD为菱形,
,AB=PA=2,E、F分别为BC、PD的中点。
(1)求证:PB//平面AFC;
(2)求平面PAE与平面PCD所成锐二面角的余弦值。
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231543258455456.jpg)
已知四棱锥P—ABCD中,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823154325783246.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823154325799497.gif)
(1)求证:PB//平面AFC;
(2)求平面PAE与平面PCD所成锐二面角的余弦值。
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231543258455456.jpg)
(1)略
(2)平面PAE与平面PCD所成锐二面角的余弦值为![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823154325861298.gif)
(2)平面PAE与平面PCD所成锐二面角的余弦值为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823154325861298.gif)
解:(1)连结BD交AC于O,
为菱形,则BO=OD…………1分
连结FO,
…………3分
平面AFC,
平面AFC,
平面AFC…………4分
(2)
为BC中点,![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823154326001453.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823154326033743.gif)
…………6分
建立如图所示的空间直角坐标系,
,
则
,D(90,2,0)…………8分
平面PAE的一个法向量为
……9分
设平面PDC的一个法向量为![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823154326126448.gif)
则![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823154326157699.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231543261891087.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823154326204834.gif)
…………11分
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231543262201001.gif)
平面PAE与平面PCD所成锐二面角的余弦值为
……12分
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823154325877325.gif)
连结FO,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823154325892521.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823154325923276.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823154325939272.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823154325955277.gif)
(2)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823154325986222.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823154326001453.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823154326033743.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823154326048794.gif)
建立如图所示的空间直角坐标系,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823154326079608.gif)
则
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823154326095904.gif)
平面PAE的一个法向量为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823154326111483.gif)
设平面PDC的一个法向量为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823154326126448.gif)
则
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823154326157699.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231543261891087.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823154326204834.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823154326204538.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231543262201001.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823154326235128.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823154325861298.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/images/loading.gif)
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