在四棱锥AB1中,AB1D1C平面ABCD,底面ABCD是菱形,AB=2,∠BAD=60°.(1)求证:BD⊥平面PAC;(2)若PA=AB,求PB与AC所成角的余弦值;(3)若PA=6,求证:平面P

题目简介

在四棱锥AB1中,AB1D1C平面ABCD,底面ABCD是菱形,AB=2,∠BAD=60°.(1)求证:BD⊥平面PAC;(2)若PA=AB,求PB与AC所成角的余弦值;(3)若PA=6,求证:平面P

题目详情

在四棱锥AB1中,AB1D1C平面ABCD,底面ABCD是菱形,AB=2,∠BAD=60°.
(1)求证:BD⊥平面PAC;
(2)若PA=AB,求PB与AC所成角的余弦值;
(3)若PA=
6
,求证:平面PBC⊥平面PDC.360优课网
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,
∵PA⊥平面ABCD,
∴PA⊥BD,
∵AC∩PA=A,
∴BD⊥平面PAC.
(2)过B作BMAC交DA延长线与M,
连接PM,∠PBM或其补角为PB与AC所成角,
∵BMAC,AMBC,
∴四边形MACB是平行四边形,
∴BM=AC=2
3

PB=PM=2
2

∴cos∠PBM=
6
4

(3)证明:作BH⊥PC,连接HD,
∵PA⊥平面ABCD,
∴PB=PD,
∵CD=CB,PC=PC,
∴△PBC≌△PDC,
∵BH⊥PC,∴HD⊥PC,
∴∠BHD为二面角的平面角,
∵AP=
6
,PB=
10
,PC=3
2
,BC=2,
∴BH=
2

cos∠BHD=0,
∴面PBC⊥面PDC.

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