题目内容
【题目】如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为正方形,侧面PAD是正三角形,侧面底面ABCD,M是PD的中点.
(1)求证:平面PCD;
(2)求侧面PBC与底面ABCD所成二面角的余弦值.
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】
(1)在正方形ABCD中,证得,再在中得到,利用线面垂直的判定,即可得到平面PCD;
(2)取AD,BC的中点分别为E,F,连接EF,PE,PF,证得是侧面PBC与底面ABCD所成二面角的平面角,再直角中,即可求得侧面PBC与底面ABCD所成二面角的余弦值.
(1)在正方形ABCD中,,
又侧面底面ABCD,侧面底面,
所以平面PAD,
平面PAD,所以,
是正三角形,M是PD的中点,所以,
又,所以平面PCD.
(2)取AD,BC的中点分别为E,F,连接EF,PE,PF,
则,所以,
又在正中,,平面PEF,
∵正方形ABCD中,平面PEF,
是侧面PBC与底面ABCD所成二面角的平面角,
由平面PAD,,平面PEF,平面PAD,
.设正方形ABCD的边长,则,
所以,所以,
即侧面PBC与底面ABCD所成二面角的余弦值为.
练习册系列答案
相关题目