如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是直角梯形,且∠ABC=90°,AD∥BC,AD=2,AB=BC=1,PA⊥平

如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是直角梯形,且∠ABC=90°,AD∥BC,AD=2,AB=BC=1,PA⊥平面ABCD,E是线段AB的中点.
(1)证明:PC⊥CD;
(2)PA上是否存在点G,使得EG∥平面PCD;
(3)若PB与平面ABCD所成的角为45°,求二面角A-PD-C的余弦值.
LOVE小肥羊 1年前 已收到1个回答 举报

dami8848cn 幼苗

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解题思路:(1)以
AB
AD
AP
为x轴、y轴、z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能证明PC⊥CD.
(2)求出平面PCD的法向量,由EG∥平面PCD,能求出满足AG=
1
4
AP
的点G即为所求.
(3)由PA⊥平面ABCD,知∠PBA是PB与平ABCD所成的角,由此利用向量法能求出二面角A-PD-C的余弦值.

(1)证明:∵PA⊥平面ABCD,∠BAD=90°,AB=1,AD=2,


AB,

AD,

AP为x轴、y轴、z轴,建立空间直角坐标系,
则由题意知A(0,0,0),B(1,0,0),C(1,1,0),D(0,2,0),
不妨令P(0,0,t),


PC=(1,1,−t),

DC=(1,−1,0),


PC•

DC=0,
∴PC⊥CD.
(2)设平面PCD的法向量为

n=(x,y,z),

点评:
本题考点: 与二面角有关的立体几何综合题;直线与平面平行的性质.

考点点评: 本题考查异面直线垂直的证明,考查满足条件的点是否存在的判断与求法,考查二面角的余弦值的求法,解题时要注意向量法的合理运用.

1年前

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