如图,在四棱锥P-ABCD中,侧面PAD是正三角形,且与底面ABCD垂直,底面ABCD为正方形,E、F分别为AB、PC的中点,(1)求证:EF⊥平面PCD;(2)求平面PCB与平面PCD的夹角的余弦值

题目简介

如图,在四棱锥P-ABCD中,侧面PAD是正三角形,且与底面ABCD垂直,底面ABCD为正方形,E、F分别为AB、PC的中点,(1)求证:EF⊥平面PCD;(2)求平面PCB与平面PCD的夹角的余弦值

题目详情

如图,在四棱锥P-ABCD中,侧面PAD是正三角形,且与底面ABCD垂直,底面ABCD为正方形,E、F分别为AB、PC的中点,
(1)求证:EF⊥平面PCD;
(2)求平面PCB与平面PCD的夹角的余弦值.
题型:解答题难度:中档来源:江西省模拟题

答案

(1)证明:取AD中点为O,连接PO,
∵平面PAD⊥平面ABCD,
∴PO⊥平面ABCD,
故以OA为x轴,OP为z轴建立空间直角坐标系O-xyz(如图所示),
设AD=2a,则A(a,0,0),D(-a,0,0),B(a,2a,0),
C(-a,2a,0),
故可求得:E(a,a,0),



∴EF⊥DP,EF⊥DC,
∴EF⊥平面PCD。
(2)解:设平面PBC的一个法向量为n=(x,y,z),


为平面PCD的一个法向量,

故平面PBC与平面PCD的夹角的余弦值为

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