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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,且PA=AD=DC=manfen5.com 满分网AB=1.
(I)证明:面PAD⊥面PCD;
(II)求AC与PB所成角的余弦值.

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(I)由已知中PA⊥底面ABCD,CD⊥AD,我们由三垂线定理,得CD⊥PD,结合线面垂直判定定理,可以得到CD⊥平面PAD,进而由面面垂直的判定定理,可以得到面PAD⊥面PCD; (II)过点B作BE∥CA,且BE=CA,连接AE.则∠PBE是AC与PB所成的角,解三角形PBE,即可得到AC与PB所成角的余弦值. 【解析】 (I)证明:∵PA⊥底面ABCD,CD⊥AD, ∴由三垂线定理,得CD⊥PD, ∵CD⊥AD,CD⊥PD,且PD∩AD=D, ∴CD⊥平面PAD, ∵CD⊂平面PCD, ∴面PAD⊥面PCD. (II)过点B作BE∥CA,且BE=CA,连接AE. 则∠PBE是AC与PB所成的角,(5分) 可求得AC=CB=BE=EA=.(6分) 又AB=2,所以四边形ACBE为正方形,∴BE⊥AE, ∵PA⊥底面ABCD.∴PA⊥BE, ∴BE⊥面PAE. ∴BE⊥PE,即∠PEB=90° 在Rt△PAB中,得PB=.(9分) 在Rt△PEB中,.(14分)
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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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