题目内容
如图,在四棱锥P-ABCD中,PA丄平面ABCD,
,
,AD=AB=1,AC和BD交于O点.
(I)求证:平面PBD丄平面PAC.
(II)当点A在平面PBD内的射影G恰好是ΔPBD的重心时,求二面角B-PD-A的余弦值.![]()
(Ⅰ)见解析;(II)
.
解析试题分析:(Ⅰ)利用条件证明
,
,即可证平面
平面
;(II)过
作
的垂线为
轴,
为
轴,
为
轴,建立空间坐标系,得各点坐标,设
,利用
,先求出
的值,再分别求面
和面
的法向量,从而可得结论.
试题解析:(Ⅰ)依题意
,
,
,所以
, 2分
而
面
,
,又
,∴
面
,又
面
,
∴平面
平面
. 4分
(Ⅱ)
过
作
的垂线为
轴,
为
轴,
为
轴,建立如图所示坐标系,则
,
,
,设
,所以
,
,![]()
由
,得![]()
解得
,
. 6分
∴P点的坐标为
;
面
的一个法向量为
, 8分
设面
的一个法向量为
,
,![]()
即
,∴
, 10分
,
所以二面角
的余弦值为
. 12分
考点:1、面面垂直的判定定理;2、利用空间向量求二面角.
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