题目内容

在四棱锥P-OABC中,PO⊥底面OABC,∠OCB=60°,∠AOC=∠ABC=90°,且OP=OC=BC=2.
(1)若D是PC的中点,求证:BD平面AOP;
(2)求二面角P-AB-O的余弦值.
(1)证明:如图,建立空间直角坐标系O-xyz.
连接OB,易知△OBC为等边三角形,
P(0,0,2),C(0,2,0),B(
3
,1,0)

则D(0,1,1),
BD
=(-
3
,0,1)

又易知平面AOP的法向量
OC
=(0,2,0)

BD
OC
=-
3
×0+0×2+1×0=0

BD
OC

又∵BD?平面AOP,
∴BD平面AOP
(2)在△OAB中,OB=2,∠AOB=∠ABO=30°,则∠OAB=120°,
由正弦定理,得OA=
2
3
3
,即A(
2
3
3
,0,0)

AB
=(
3
3
,1,0)
PB
=(
3
,1,-2)

设平面PAB的法向量为
m
=(x,y,z)

m
AB
m
PB
m
AB
=
3
3
x+y=0
m
PB
=
3
x+y-2z=0

x=
3

则y=-1,z=1,
m
=(
3
,-1,1)

又平面OABC的法向量为
n
=
OP
=(0,0,2)

cos<
m
n
>=
|
m
n
|
|
m
||
n
|
=
2
5
×2
=
5
5

∴二面角P-AB-O的余弦值为
5
5

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