如图,在圆锥PO中,已知PO=,⊙O的直径AB=2,C是的中点,D为AC的中点,(Ⅰ)证明:平面POD⊥平面PAC;(Ⅱ)求二面角B-PA-C的余弦值.-高三数学

题目简介

如图,在圆锥PO中,已知PO=,⊙O的直径AB=2,C是的中点,D为AC的中点,(Ⅰ)证明:平面POD⊥平面PAC;(Ⅱ)求二面角B-PA-C的余弦值.-高三数学

题目详情

如图,在圆锥PO中,已知PO=,⊙O的直径AB=2,C是的中点,D为AC的中点,
(Ⅰ)证明:平面POD⊥平面PAC;
(Ⅱ)求二面角B-PA-C的余弦值.
题型:解答题难度:中档来源:湖南省高考真题

答案

解:(Ⅰ)连接OC,因为OA=OC,D为AC的中点,
所以AC⊥OD,
又PO⊥底面⊙O,
AC底面⊙O,
所以AC⊥PO,
因为OD,PO是平面POD内的两条相交直线,
所以AC⊥平面POD,
而AC平面PAC,
所以平面POD⊥平面PAC。
(Ⅱ)在平面POD中,过O作OH⊥PD于H,由(Ⅰ)知,平面POD⊥平面PAC,
所以OH⊥平面PAC,
又PA平面PAC,所以
在平面PAO中,过O作OG⊥PA于G,
连接HG,则有PA⊥平面OGH,从而PA⊥HG,
所以∠OGH是二面角B-PA-C的平面角,
在Rt△ODA中,
在Rt△POD中,
在Rt△POA中,
在Rt△OHG中,
所以
故二面角B-PA-C的余弦值为

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