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如图,在锥体P-ABCD中,ABCD是边长为1的菱形,且∠DAB=60°,PA=...

如图,在锥体P-ABCD中,ABCD是边长为1的菱形,且∠DAB=60°,PA=PD=manfen5.com 满分网,PB=2,E,F分别是BC,PC的中点
(1)证明:AD⊥平面DEF
(2)求二面角P-AD-B的余弦值.

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(1)利用线面垂直的判定定理进行证明是解决本题的关键,在平面DEF中找两条相交直线与AD垂直,利用60°角菱形的特征可以发现AD⊥DE,通过取出AD的中点构造一个平面可以证明AD⊥EF; (2)利用(1)中的结论找到二面角P-AD-B的平面角是解决本题的关键,求角往往要利用三角形中的余弦定理. 【解析】 (1)取AD的中点G,连接PG,BG,在△ABG中,根据余弦定理可以算出BG=, 发现AG2+BG2=AB2,可以得出AD⊥BG,又DE∥BG ∴DE⊥AD, 又PA=PD,可以得出AD⊥PG,而PG∩BG=G, ∴AD⊥平面PBG,而PB⊂平面PBG, ∴AD⊥PB,又PB∥EF, ∴AD⊥EF.又EF∩DE=E,∴AD⊥平面DEF. (2)由(1)知,AD⊥平面PBG,所以∠PGB为二面角P-AD-B的平面角,在△PBG中,PG=,BG=,PB=2,由余弦定理得 cos∠PGB=,因此二面角P-AD-B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
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