(2)解:设与的夹角为θ,则
又∵=-4+4+0=0,∴AP⊥AD.
∵AB、AD是底面ABCD上的两条相交直线,∴AP⊥底面ABCD.
24.(1)证明:∵=-2-2+4=0,∴AP⊥AB.
评述:本题考查空间向量的表示、运算及两向量垂直的充要条件.二次函数求最值或均值不等式求最值,二面角等知识.考查学生的空间想象能力和运算能力.用空间向量的观点处理立体几何中的线面关系,把几何问题代数化,降低了立体几何的难度.本题考查的线线垂直等价于?=0,使问题很容易得到解决.而体积的最值除用均值不等式外亦可用二次函数求最值的方法处理.二面角的平面角的找法是典型的三垂线定理找平面角的方法,计算较简单,有一定的思维量.
故二面角B′―EF―B的大小为arctan2.
∴tanB′DB=
B′D,可知B′D⊥EF.∴∠B′DB是二面角B′―EF―B的平面角在直角三角形BEF中,直角边BE=BF=,BD是斜边上的高.∴BD=a.
因此,三棱锥B′―BEF的体积取得最大值时BE=BF=,过B作BD⊥EF于D,连
当且仅当x=时,等号成立.
V=x(a-x)?a≤()2=a3