如图,在四棱锥P-ABCD中,PD⊥底面ABCD,底面ABCD为正方形,PD=DC=2,E,F分别是AB,PB的中点.(Ⅰ)求
如图,在四棱锥P-ABCD中,PD⊥底面ABCD,底面ABCD为正方形,PD=DC=2,E,F分别是AB,PB的中点.(Ⅰ)求证:EF∥平面PAD;(Ⅱ)求直线EF与CD...
如图,在四棱锥P-ABCD中,PD⊥底面ABCD,底面ABCD为正方形,PD=DC=2,E,F分别是AB,PB的中点.(Ⅰ)求证:EF∥平面PAD;(Ⅱ)求直线EF与CD所成的角;(Ⅲ)求二面角F-EC-B的余弦值.
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(I)证明:∵PD⊥底面ABCD,底面ABCD为正方形,∴PD、DC、DA两两互相垂直 …(1分)
∴以D为原点,建立如图所示的空间直角坐标系D-xyz,则 …(2分)
E(2,1,0),F(1,1,1),C(0,2,0),D(0,0,0)…(3分)
直线EF的方向向量为
=(?1,0,1),平面PAD的法向量为
=(0,2,0)…(4分)
∵
?
=0
∴EF∥平面PAD…(5分)
(II)解:由(I)知,直线EF的方向向量为
=(?1,0,1),…(6分)
直线CD的方向向量为
=(0,2,0),…(7分)
∵cos<
,
>=
∴以D为原点,建立如图所示的空间直角坐标系D-xyz,则 …(2分)
E(2,1,0),F(1,1,1),C(0,2,0),D(0,0,0)…(3分)
直线EF的方向向量为
EF |
DC |
∵
EF |
DC |
∴EF∥平面PAD…(5分)
(II)解:由(I)知,直线EF的方向向量为
EF |
直线CD的方向向量为
DC |
∵cos<
EF |
DC |
|