数学的立体几何,第一问就不会了呀。怎么做啊,别搜索,搜索不出来的
已知:四棱锥P-ABCD中,AB//CD,AB⊥AD,AB=3,CD=6,AD=AP=4,∠PAB=∠PAD=60D。
(1)证明:顶点P在底面的射影落在∠BAD的平分线上;(2)求二面角B-PD-C的余弦值。
(1)引辅助线,在平面ABCD上做EF垂直平分AD交AB于E交BC于F;取AG=2,做GH//AB交AB于G,CD于H,交EF于Q,连结PE、PF、PG、PH,AQ,则PQ⊥平面ABCD。证明:AD, ∵AD=AP=4,∠PAB=∠PAD=60D;∴△PAB是等边三角形,则P点的射影一定在AD的垂直平分线上;∵AB//CD,AB⊥AD,∴AB⊥AB;又∵PD=PA=4;∠PAB=60D,根据对称原理:∠PDC=∠PAB=60D,平面PEF⊥平面ABCD;平面PGH⊥平面ABCD,∵PG是平面PEF和平面PGH的交线,∴PQ⊥平面ABCD,AQ是∠BAD的角平分线,∴顶点P在底面的射影落在∠BAD的平分线上。证毕。
(2)解:∵GH//AD,GH⊥CD,G且AG=AE=ED=DH=HQ=EQ=2,∴四边形DEQH是正方形;DQ=√2DE=2√2,在 Rt△PDQ中,PQ=√(PD^2-DG^2)=√[4^2-(2√2)^2=2√2=DG; ∴Rt△DPQ是等腰直角三角形;∠PDG=45D;∵JQ⊥PD,JQ⊥AI;∴平面AIJ是平面AJP和平面CJP的公垂面;∴二面角B-PD-C的余弦值:
cos∠AJI=(AI^2-2IJ^2)/2IJ^2=[(4√2)^2-2(4^2-2^2)/[2(4*√2/2)^2]=8/24=1/3。
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