(2011?延庆县一模)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是边长为2的菱形,且∠DAB=60°,侧面PAD⊥底面ABC
(2011?延庆县一模)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是边长为2的菱形,且∠DAB=60°,侧面PAD⊥底面ABCD,且三角形PAD为等腰直角三角形,∠APD...
(2011?延庆县一模)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是边长为2的菱形,且∠DAB=60°,侧面PAD⊥底面ABCD,且三角形PAD为等腰直角三角形,∠APD=90°,M是AP的中点.(Ⅰ)求证AD⊥PB;(Ⅱ)求异面直线DM与PB所成角的余弦值;(Ⅲ)求二面角A-PD-B的余弦值.
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解:(Ⅰ) 连接BD,
∵ABCD是菱形,且∠BAD=60°
∴△ABD是等边三角形 …(1分)
设Q是AD的中点,连接PQ,BQ,则BQ⊥AD,
∵△APD是等腰直角三角形
∴PQ⊥AD…(2分)
∵PQ∩BQ=Q…(3分)
∴AD⊥平面PBQ,
∴AD⊥PB…(4分)
(Ⅱ)∵平面PDA⊥平面ABCD
∴PQ⊥平面ABCD
以Q为坐标原点,QA,QB,QP分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系 …(5分)
则D(-1,0,0),M(
,0,
),P(0,0,1),B(0,
,0)
∴
=(
,0,
)
=(0,
,?1)…(7分)
∴cos<
,
>=
∵ABCD是菱形,且∠BAD=60°
∴△ABD是等边三角形 …(1分)
设Q是AD的中点,连接PQ,BQ,则BQ⊥AD,
∵△APD是等腰直角三角形
∴PQ⊥AD…(2分)
∵PQ∩BQ=Q…(3分)
∴AD⊥平面PBQ,
∴AD⊥PB…(4分)
(Ⅱ)∵平面PDA⊥平面ABCD
∴PQ⊥平面ABCD
以Q为坐标原点,QA,QB,QP分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系 …(5分)
则D(-1,0,0),M(
1 |
2 |
1 |
2 |
3 |
∴
DM |
3 |
2 |
1 |
2 |
|
3 |
∴cos<
DM |
PB |
| ||||
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