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如图:已知ABCD是正方形,PD⊥平面ABCD,PD=AD,点E是线段PB中点,

(1)求证:PC⊥平面ADE.

(2)求二面角APBD的大小.

答案:
解析:

  由条件建立如图所示的直角坐标系,令PD=AD=2a,

  则A(2a,0,0)C(0,2a,0),P(0,0,2a),B(2a,2a,0),E(a,a,a)

  

  

  ∴PC⊥平面ADE

  (2)联结AC,取PA中点G,联结DG,则G(a,0,a)

  

  

  

  =(2a,-2a,0)·(2a,2a,0)=2a·2a-2a·2a+0·0=0

  =(a,0,a)·(2a,0,-2a)=a·2a+0·0+a·(-2a)=0

  

  ∴CA⊥平面PBD,DG⊥平面PAB

  故向量分别是平面PBD与平面PAB的法向量.

  ∴向量的夹角余弦为

  ∴θ=60°

  ∴二面角A-PB-D的大小为60°


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3
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3
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AG
AC
=(  )

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3
2
10
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