(2010•东城区模拟)如图,已知四棱锥P-ABCD的底面是正方形,PA⊥底面ABCD,且PA=AD=2,点M、N分别在

(2010•东城区模拟)如图,已知四棱锥P-ABCD的底面是正方形,PA⊥底面ABCD,且PA=AD=2,点M、N分别在侧棱PD、PC上,且PM=MD.
(1)求证:AM⊥平面PCD;
(2)若
PN
1
2
NC
,求平面AMN与平面PAB的所成锐二面角的余弦值.
我是叶小倩 1年前 已收到1个回答 举报

作者已逝 幼苗

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证明:(Ⅰ)因为四棱锥P-ABCD的底面是正方形,PA⊥底面ABCD,
则CD⊥侧面PAD
∴CD⊥AM,又PA=AD=2,∴AM⊥PD.
又PD∩CD=D,∴AM⊥平面PCD.(5分)

(Ⅱ)建立如图所示的空间直角坐标系A-xyz又PA=AD=2,
则有P(0,0,2),D(0,2,0)
M(0,1,1),C(2,2,0)


PC=(2,2,-2).
设N(x,y,z),∵

PN=
1
2

NC,则有
x-0=[1/2(2−x),∴x=
2
3].
同理可得y=[2/3,z=
4
3].
即得N(
2
3,
2
3,
4
3).


PC•

AN=
4
3+
4
3−
8
3=0,∴PC⊥AN
∴平面AMN的法向量为

PC=(2,2,-2),
而平面PAB的法向量可为

1年前

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