题目内容
.(本小题12 分)如图,在四棱锥P-ABCD中,侧面PAD是正三角形,且与底面ABCD垂直,底面ABCD为正方形,E、F分别为AB、PC的中点.
①求证:EF⊥平面PCD;
②求平面PCB与平面PCD的夹角的余弦值.
①求证:EF⊥平面PCD;
②求平面PCB与平面PCD的夹角的余弦值.
(1)略
(2)
解:①证明:取AD中点为O,连接PO,∵平面PAD⊥平面ABCD,
∴PO⊥平面ABCD
故以OA为轴
OP为轴建立空间直角坐标系(如图所示)……1分
设,
则,,,,
故可求得:, ……3分
∴,,
∵,
∴, ∴平面
∴平面 ……6分
②设平面的一个法向量为,则
,取 ……8分
为平面的一个法向量, ……9分
故 ……11分
故平面与平面的夹角余弦值为 ……12分
∴PO⊥平面ABCD
故以OA为轴
OP为轴建立空间直角坐标系(如图所示)……1分
设,
则,,,,
故可求得:, ……3分
∴,,
∵,
∴, ∴平面
∴平面 ……6分
②设平面的一个法向量为,则
,取 ……8分
为平面的一个法向量, ……9分
故 ……11分
故平面与平面的夹角余弦值为 ……12分
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