题目内容
如图，在四棱锥P—ABCD中，底面ABCD是∠DAB=60°且边长为1的菱形。侧面PAD是正三角形，其所在侧面垂直底面ABCD，G是AD中点。
（1）求异面直线BG与PC所成的角；
（2）求点G到面PBC的距离；
（3）若E是BC边上的中点，能否在棱PC上找到一点F，使平面DEF⊥平面ABCD，并说明理由。
（1）求异面直线BG与PC所成的角；
（2）求点G到面PBC的距离；
（3）若E是BC边上的中点，能否在棱PC上找到一点F，使平面DEF⊥平面ABCD，并说明理由。
（1）
（2）
（3）F为PC中点
（2）（3）F为PC中点 （1）∵△PAD为正三角形，G为AD中点，
∴PG⊥AD
又PG
面PAD，面PAD⊥面ABCD
面PAD∩面ABCD=AD
∴PG⊥面ABCD，又GB
面ABCD
∴PG⊥GB
又∵∠DAB=60°，四边形ABCD为菱形，
∴BA=BD
∴BG⊥AD
以G为原点，GB所在直线为x轴，GD所在直线为y轴，GP所在直线为z轴，建立（如图所示）空间直角坐标系G—xyz，则G（0，0，0），
，
，
∴GB与PC所成角θ的余弦值为：
（2）设面PBC的一个法向量为
由
和
得
∴G到面PBC的距离
（3）设存在F点，使面DEF⊥面ABCD，且F分
的比为
则
∵∠DAB=60°，∴BD=DC，又∵E为BC中点，∴BC⊥DE
由BC面ABCD，面DEF∩面ABCD=DE知
BC⊥面DEF
即
∴F为PC中点
∴PG⊥AD
又PG
面PAD，面PAD⊥面ABCD面PAD∩面ABCD=AD
∴PG⊥面ABCD，又GB
面ABCD∴PG⊥GB
又∵∠DAB=60°，四边形ABCD为菱形，
∴BA=BD
∴BG⊥AD
以G为原点，GB所在直线为x轴，GD所在直线为y轴，GP所在直线为z轴，建立（如图所示）空间直角坐标系G—xyz，则G（0，0，0），
，，∴GB与PC所成角θ的余弦值为：
（2）设面PBC的一个法向量为
由
和得∴G到面PBC的距离
（3）设存在F点，使面DEF⊥面ABCD，且F分
的比为则
∵∠DAB=60°，∴BD=DC，又∵E为BC中点，∴BC⊥DE
由BC
面ABCD，面DEF∩面ABCD=DE知BC⊥面DEF
即
∴F为PC中点
练习册系列答案
全优考典单元检测卷及归类总复习系列答案
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,AC=3,BC=
,D是A1C的中点E是侧棱BB1上的一动点。
的值
的值，不存在则说明理由。
,设这条最短路线与CC1的交
中，
、
为底面圆的两条直径，
，且
，
，
为
的中点.
与
所成角的正切值.
、
、
两两异面，空间与
的棱
和
的中点，求：
所成的角；
，解不等式
.