19.方法一:

  (1)证明:连结AC,AC交BD于O,连结EO

  ∵底面ABCD是正方形,∴点O是AC的中点

  在中,EO是中位线,∴PA // EO

  而平面EDB且平面EDB,

  所以,PA // 平面EDB.                ................4分

(2)证明:∵PD⊥底面ABCD且底面ABCD,∴

∵PD=DC,可知是等腰直角三角形,而DE是斜边PC的中线,

∴   ①

同样由PD⊥底面ABCD,得PD⊥BC

∵底面ABCD是正方形,有DC⊥BC,∴BC⊥平面PDC

而平面PDC,∴   ②

由①和②推得平面PBC

而平面PBC,∴

又且,所以PB⊥平面EFD

         .................8分

(3)设正方形边长为1,

由PD⊥平面ABCD,∴ PD⊥BC,

又∵ BC⊥CD,PD∩CD=D,∴BC⊥平面PCD,

∴ BC⊥PC.

在△BDE中,,

∴   ,即DE⊥BE.

而由(2),PB⊥平面EFD,有PB⊥DE,因而DE⊥平面BEF,

∴DE⊥EF,则∠BEF即为二面角B-DE-F的平面角.

Rt△BEF中,,

∴   ,即二面角B-DE-F的余弦值为.   ........14分

方法二:如图所示建立空间直角坐标系,D为坐标原点,设

(1)证明:连结AC,AC交BD于G,连结EG

依题意得

∵底面ABCD是正方形,∴G是此正方形的中心,故点G的坐标为且

∴,这表明PA//EG

而平面EDB且平面EDB,∴PA//平面EDB

...........4分

(2)证明;依题意得,又,故

∴

由已知,且,所以平面EFD        ...............8分

(3)由(2),是平面EFD的法向量,

设平面BDE的法向量为,= (a, a, 0),

由

取z = -1,则,

∴   .

即二面角B-DE-F的余弦值为.     ............14分

 0  250492  250500  250506  250510  250516  250518  250522  250528  250530  250536  250542  250546  250548  250552  250558  250560  250566  250570  250572  250576  250578  250582  250584  250586  250587  250588  250590  250591  250592  250594  250596  250600  250602  250606  250608  250612  250618  250620  250626  250630  250632  250636  250642  250648  250650  250656  250660  250662  250668  250672  250678  250686  447090 

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