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如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是菱形,AB=2,∠BAD=60°.

(1)求证:BD⊥平面PAC;

(2)若PA=AB,求PB与AC所成角的余弦值;

(3)当平面PBC与平面PDC垂直时,求PA的长.

答案:
解析:

  (1)证明:因为四边形ABCD是菱形,所以AC⊥BD.

  又因为PA⊥平面ABCD,所以PA⊥BD,所以BD⊥平面PAC.

  (2)设AC∩BD=O.

  因为∠BAD=60°,PA=AB=2,所以BO=1,AO=CO=

  如图,以O为坐标原点,OB、OC所在直线及点O所在且与PA平行的直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系O-xyz,则P(0,-,2),A(0,-,0),B(1,0,0),C(0,,0).

  

  


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精英家教网如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是边长为a的正方形,且PD=a,PA=PC=
2
a

(1)求证:PD⊥平面ABCD;(2)求二面角A-PB-D的平面角的大小.

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90°,侧面PAD⊥底面ABCD.若PA=AB=BC=
12
AD.
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(Ⅱ)求二面角A-PB-D的大小.

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