题目内容
(本题满分14分)
已知四边形ABCD是正方形,P是平面ABCD外一点,且PA=PB=PC=PD=AB=2,
是棱
的中点.建立适当的空间直角坐标系,利用空间向量方法解答以下问题:
(1)求证:
;
(2) 求证:
;
(3)求直线
与直线
所成角的余弦值.![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231715275061478.gif)
已知四边形ABCD是正方形,P是平面ABCD外一点,且PA=PB=PC=PD=AB=2,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823171527226327.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823171527241236.gif)
(1)求证:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823171527272593.gif)
(2) 求证:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823171527288575.gif)
(3)求直线
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823171527475229.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823171527491359.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231715275061478.gif)
解:连结AC、BD交于点O,连结OP。
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231715275381781.gif)
∵四边形ABCD是正方形,
∴AC⊥BD
∵PA=PC,∴OP⊥AC,同理OP⊥BD,
以O为原点,
分别为
轴的正方向,建立空间直角坐标系
…2分
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231715276163430.gif)
…………………6分
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231715276621461.gif)
…………………10分
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231715277091927.gif)
…………………14分
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231715275381781.gif)
∵四边形ABCD是正方形,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/2014082317152755372.gif)
∵PA=PC,∴OP⊥AC,同理OP⊥BD,
以O为原点,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823171527569418.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823171527584353.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823171527600392.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231715276163430.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823171527647556.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231715276621461.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823171527694566.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231715277091927.gif)
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略
![](http://thumb.zyjl.cn/images/loading.gif)
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