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三棱锥P-ABC中,∠BAC=90°,PA=PB=PC=BC=2AB=2, (1...

三棱锥P-ABC中,∠BAC=90°,PA=PB=PC=BC=2AB=2,
(1)求证:面PBC⊥面ABC
(2)求二面角B-AP-C的余弦值.

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(1)由题意由于三棱锥P-ABC中,∠BCA=90°,且PA=PB=PC=BC=2AB=2,所以可以取BC中点O,连接AO,PO,由已知△BAC为直角三角形,所以可得OA=OB=OC,又知PA=PB=PC,则△POA≌△POB≌△POC,利用该三角形的全等得到对应角相等,进而得到线面垂直及面面垂直即可; (2)由题意可以建立如图所示的空间直角坐标系O-xyz,利用求空间点的坐标的方法可以求出点A,B,C,P的坐标,再由向量的坐标公式求出向量的坐标,由平面的法向量的定义及求解平面法向量的方法求出平面PAC的法向量,利用平面法向量的夹角公式与平面二面角之间的关系即可求解. (1)证明:取BC中点O,连接AO,PO,由已知△BAC为直角三角形, 所以可得OA=OB=OC,又知PA=PB=PC, 则△POA≌△POB≌△POC ∴∠POA=∠POB=∠POC=90°,∴PO⊥OB,PO⊥OA,OB∩OA=O 所以PO⊥面BCA,PO⊂面ABC,∴面PBC⊥面ABC (2)【解析】 过O作OD与BC垂直,交AC于D点, 如图建立坐标系O-xyz 则,B(0,-1,0),C(0,1,0),, 设面PAB的法向量为n1=(x,y,z),由n1•=0,n1•=0,可知n1=(1,-,1) 求得面PAC的法向量为n1=(3,,1),cos(n1,n2)==, 所以二面角B-AP-C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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