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已知四棱锥P-ABCD的底面为直角梯形,AB∥DC,∠DAB=90°,PA⊥底面...

已知四棱锥P-ABCD的底面为直角梯形,AB∥DC,∠DAB=90°,PA⊥底面ABCD,PA=AD=DC=manfen5.com 满分网AB=1,M是PB的中点
(1)证明:平面PBC⊥平面PAC;
(2)求二面角A-MC-B的平面角的余弦值.

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(1)先根据边长的关系得到AC⊥BC;再结合PA⊥底面ABCD得到PA⊥BC即可得BC⊥平面PAC;进而得到平面PBC⊥平面PAC; (2)先过A作AE⊥PC交于点E,得到AE⊥平面PBC,再过A作AF⊥CM交于点F,得到∠AFE即为二面角A-MC-P的平面角;再通过求边长得到∠AFE的余弦值,最后求其补角即可得到结论. 【解析】 (1)由条件知:BC=AC=,AB=2, ∴BC2+AC2=AB2,∴AC⊥BC,…(2分) 又∵PA⊥底面ABCD,BC⊂底面ABCD, ∴PA⊥BC…(1分) 又∵AC∩PA=A ∴BC⊥平面PAC…(1分) 又∵BC⊂平面PBC, ∴平面PBC⊥平面PAC…(1分) (2)过A作AE⊥PC交于点E, ∵由(1)知平面PBC⊥平面PAC,∴AE⊥平面PBC, 过A作AF⊥CM交于点F,连接EF,则EF⊥CM, ∴∠AFE即为二面角A-MC-P的平面角, 在Rt△PAB中,,又BC=AC=2 ∴ 在△AMC中,, 利用面积相等,得:AF=. 在Rt△AEF中,,, ∴, ∴二面角A-MC-B的平面角的余弦值为.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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