在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,△ABC是正三角形,AC与BD的交点M恰好是AC中点,又PA=AB=4,∠C

在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,△ABC是正三角形,AC与BD的交点M恰好是AC中点,又PA=AB=4,∠CDA=120°.
(1)求证:BD⊥PC;
(2)求二面角D-PC-B的余弦值.
放爱一条生路好吧 1年前 已收到1个回答 举报

自恋狂007 幼苗

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解题思路:(1)利用线面垂直的判定定理,证明BD⊥平面PAC,可得BD⊥PC;
(2)建立空间直角坐标系,求出平面DPC、平面PBC的法向量,利用向量的夹角公式,即可求二面角D-PC-B的余弦值.

(1)证明:∵△ABC是正三角形,M是AC中点,
∴BM⊥AC,即BD⊥AC.
又∵PA⊥平面ABCD,∴PA⊥BD.
又PA∩AC=A,∴BD⊥平面PAC.
∴BD⊥PC.
(2)分别以AB,AD,AP为x轴,y轴,z轴建立如图的空间直角坐标系,

∴B(4,0,0),C(2,2
3,0),D(0,
4
3
3,0),P(0,0,4).
设平面PBC的一个法向量为

n=(x,y,z),则


PC=(2,2
3,-4),

PB=(4,0,-4),


2x+2

点评:
本题考点: 与二面角有关的立体几何综合题;棱锥的结构特征.

考点点评: 本题考查线面垂直的判定定理与性质,考查二面角,考查学生分析解决问题的能力,考查向量法的运用,确定平面的法向量是关键.

1年前

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