(2014•海珠区一模)如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为正方形,PA=PD,PA⊥平面PDC,E为棱PD的中点

(2014•海珠区一模)如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为正方形,PA=PD,PA⊥平面PDC,E为棱PD的中点.
(Ⅰ)求证:PB∥平面EAC;
(Ⅱ)求证:平面PAD⊥平面ABCD;
(Ⅲ)求二面角E-AC-B的余弦值.
tangchun119 1年前 已收到1个回答 举报

胡文正 幼苗

共回答了19个问题采纳率:89.5% 举报

(Ⅰ)连接BD与AC相交于点O,连接EO.
∵四边形ABCD为正方形,∴O为BD中点.
∵E为棱PD中点.
∴EO是△PBD的中位线,可得PB∥EO.…(3分)
∵PB⊄平面EAC,EO⊂平面EAC,
∴直线PB∥平面EAC.…(4分)
(Ⅱ)∵PA⊥平面PDC,CD⊂平面PDC
∴PA⊥CD.…(5分)
∵正方形ABCD中,AD⊥CD,PA、AD是平面PAD内的相交直线
∴CD⊥平面PAD. …(7分)
∵CD⊂平面ABCD,∴平面PAD⊥平面ABCD.…(8分)
(Ⅲ)取AD中点M,BC中点N,连接PM,MN.
∵正方形ABCD中,M、N分别是AD、BC的中点,∴MN∥CD.
由(Ⅱ)可得MN⊥平面PAD.
∵PA=PD,M是AD中点,∴PM⊥AD.
因此,MP、MA、MN两两垂直,
分别以MA、MN、MP为x轴、y轴和z轴建立空间直角坐标系 …(9分)
设AB=4,则可得A(2,0,0),B(2,4,0),C(-2,4,0),
D(-2,0,0),P(0,0,2),E(-1,0,1).
所以

EA=(3,0,-1),

AC=(-4,4,0).
设平面EAC的法向量为

n=(x,y,z),则有




n•

EA=0

1年前

1
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 17 q. 0.093 s. - webmaster@yulucn.com