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ABCD是平行四边形,P为平面ABCD外一点,PA⊥面ABCD,且PA=AD=2a,AB=a,AC=a.

(1)求证:平面ABCD⊥平面PAC

(2)求异面直线PCBD所成角的余弦值;

(3)设二面角A-PC-B的大小为θ,求ta的值.

(1)证明:∵AB=a,AD=2a,AC=a,∴∠BAC=∠ACD=90°.?

?

PA⊥面ABCDPAPAC,∴面PAC⊥面ABCD.?

(2)解析:建立如图所示坐标系.

Ba,0,0),D(-a,a,0),C(0,a,0),P(0,0,2a)?,=(-2a,a,0),=(0,a,-2a),?

∴cosα=.?

(3)解析:∵∠BAC=90°,?

BAAC,PA⊥面ABCD.?

PAAB.?

AB⊥面PAC.?

AEPC,连结BE,?

∴∠AEB即为所求角θ.?

AP=2a,AC=a,PC=a,?

AE=.?

∴tanθ=.

练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:

例2.已知ABCD是平行四边形,求证:|
AC
|2+|
BD
|2=2(|
AB
|2+|
AD
|2).

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如图,在四棱锥S-ABCD中,SD⊥底面ABCD,底面ABCD是平行四边形,∠BAD=30°,AB=2,AD=
3
,E是SC的中点.
(Ⅰ)求证:SA∥平面BDE;
(Ⅱ)求证:AD⊥SB;
(Ⅲ)若SD=2,求棱锥C-BDE的体积.

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在如图所示的几何体中,四边形ABCD是平行四边形,∠ABD=90°,EB⊥平面ABCD,EF∥AB ,  AB=2 ,  EB=
3
 ,  EF=1 ,BC=
13

且M是BD的中点.
(1)求证:EM∥平面ADF;
(2)求直线DF和平面ABCD所成角的正切值;
(3)求二面角D-AF-B的大小.

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如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,PA⊥平面ABCD,点M、N分别为BC、PA的中点,且PA=AD=2,AB=1,AC=
3

(Ⅰ)证明:CD⊥平面PAC;
(Ⅱ)在线段PD上是否存在一点E,使得NM∥平面ACE;若存在,求出PE的长;若不存在,说明理由.

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如图,已知四棱锥V-ABCD,底面ABCD是平行四边形,点V在平面ABCD上的射影E在AD边上,且AE=
1
3
ED
,VE=4,BE=EC=2,∠BEC=90°.
(Ⅰ)设F是BC的中点,求异面直线EF与VC所成角的余弦值;
(Ⅱ)设点P在棱VC上,且DP⊥EC.求
VP
PC
的值.

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