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如图,ABCD是菱形,PA⊥平面ABCD,PA=AD=2,∠BAD=60°.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/07/14 20:02:46
如图,ABCD是菱形,PA⊥平面ABCD,PA=AD=2,∠BAD=60°.
(1)证明:面PBD⊥面PAC;
(2)求锐二面角A-PC-B的余弦值.
证明:(1)因为四边形ABCD是菱形,
所以AC⊥BD
因为PA⊥平面ABCD,
所有PA⊥BD.…(2分)
又因为PA∩AC=A,
所以BD⊥面 PAC.…(3分)
而BD⊂面PBD,
所以面PBD⊥面PAC.…(5分)
(2)如图,设AC∩BD=O.取PC的中点Q,连接OQ.
在△APC中,AO=OC,CQ=QP,OQ为△APC的中位线,所以OQ∥PA.
因为PA⊥平面ABCD,
所以OQ⊥平面ABCD,…(6分)
以OA、OB、OQ所在直线分别为x轴、z轴,建立空间直角坐标系O-xyz
则A(
3,0,0),B(0,1,0),C(-
3,0,0),P(
3,0,2)…(7分)
因为BO⊥面PAC,
所以平面PAC的一个法向量为

OB=(0,1,0),…(8分)
设平面PBC的一个法向量为

n=(x,y,z)


BC=(-
3,-1,0),