如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,PD⊥平面ABCD,且PD=AB=2,E是PB的中点,F是AD的中点.(1)求异面直线PD一AE所成角的大小

如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,PD⊥平面ABCD,且PD=AB=2,E是PB的中点,F是AD的中点.(1)求异面直线PD一AE所成角的大小

题型:广西自治区月考题难度:来源:
如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,PD⊥平面ABCD,且PD=AB=2,E是PB的中点,F是AD的中点.
(1)求异面直线PD一AE所成角的大小;
(2)求证:EF⊥平面PBC;
(3)求二面角F﹣PC﹣B的大小.
答案

解:(1)建立如图所示的空间直角坐标系,则
A(0,2,0),B(2,2,0),C(2,0,0),
D(0,0,0),P(0,0,2),E(1,1,1)


又∵
=
故异面直线AE与DP所成角的大小为
(2)
=(﹣1)×2+0×2+(﹣1)×(﹣2)=0,
∴EF⊥PB.
=(﹣1)×2+0×0+(﹣1)×(﹣2)=0,
∴EF⊥PC.
又∵PB∩PC=P,
∴EF⊥平面PBC.
(3)设平面PFC的法向量为m=(x,y,z),

令z=1,则m=(1,2,1).
由(2)知平面PBC的法向量为

则二面角F﹣PC﹣B的大小为为


举一反三
如图所示,已知直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,AD⊥DC,AB∥DC,且满足 DC﹣DD1=2AD=2AB=2.
(1)求证:DB⊥平面B1BCC;
(2)求二面角A1﹣BD﹣C1的余弦值.
题型:广西自治区月考题难度:| 查看答案
如图,四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB⊥AD,点E在线段AD上,且CE∥AB.
(I)求证:CE⊥平面PAD;
(II)若PA=AB=1,AD=3,CD=,∠CDA=45°,求四棱锥P-ABCD的体积.
题型:山东省月考题难度:| 查看答案
如图,三棱锥P﹣ABC中,PC⊥平面ABC,PC=AC=2,AB=BC,D是PB上一点,且CD⊥平面PAB.
(1)求证:AB⊥平面PCB;
(2)求二面角C﹣PA﹣B的大小的余弦值.
题型:重庆市期末题难度:| 查看答案
如图,四棱锥P﹣ABCD的底面是直角梯形,AB∥CD,AB⊥AD,△PAB和△PAD是两个边长为2的正三角形,DC=4,O为BD的中点,E为PA的中点.
(Ⅰ)求证:PO⊥平面ABCD;
(Ⅱ)求证:OE∥平面PDC;
(Ⅲ)求直线CB与平面PDC所成角的正弦值.
题型:河南省期末题难度:| 查看答案
如图,ABCD﹣A1B1C1D1为正方体,下面结论中正确的是(    )。(把你认为正确的结论都填上)
①BD∥平面CB1D1
②AC1∥平面CB1D1
③AC1与底面ABCD所成角的正切值是
④二面角C﹣B1D1﹣C1的正切值是
⑤过点A1与异面直线AD与CB1成70°角的直线有2条.
题型:浙江省期末题难度:| 查看答案
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