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如图,四棱锥P-ABCD中,PB⊥底面ABCD,CD⊥PD,底面ABCD为直角梯形,AD∥BC,AB⊥BC,AB=AD=PB=3,点E在棱PA上,且PE=2EA.

(1)求异面直线PA与CD所成的角;

(2)求证:PC∥平面EBD;

(3)求二面角A-BE-D的余弦值.

答案:
解析:

  解:(1)如图建立空间直角坐标至.设

  则

  

  ∵CD⊥PD ∴

  ∴a=6

  ∴

  

  因此异面直线CD与PA所成的角为60° (4分)

  (2)连接AC交BD于G,连接EG.

   

  

  又因为平面平面,所以.(8分)

  (3)设平面EBD的法向量为

  因为,由

  得,解得,于是 (10分)

  又因为平面的法向量为

  所以,即二面角的余弦值为 (12分)


练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:

如图,四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB⊥AD,点E在线段AD上,CE∥AB.
(Ⅰ)求证:CE⊥平面PAD;
(Ⅱ)若PA=AB=1,AD=3,且CD与平面PAD所成的角为45°,求点D到平面PCE的距离.

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如图,四棱锥P-ABCD的底面ABCD是正方形,AC∩BD=O,PA⊥底面ABCD,OE⊥PC于E.
(1)求证:PC⊥平面BDE;
(2)设PA=AB=2,求二面角B-PC-D的大小.

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如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥底面ABCD,且PA=AB=1,AD=
3
,点F是PB中点.
(Ⅰ)若E为BC中点,证明:EF∥平面PAC;
(Ⅱ)若E是BC边上任一点,证明:PE⊥AF;
(Ⅲ)若BE=
3
3
,求直线PA与平面PDE所成角的正弦值.

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如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,点E,F分别是AB和PC的中点.
(1)求证:EF∥平面PAD;
(2)若CD=2PD=2AD=2,四棱锥P-ABCD外接球的表面积.

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科目:高中数学 来源: 题型:

精英家教网如图,四棱锥P-ABCD,PA⊥底面ABCD,AB∥CD,AB⊥AD,AB=AD=
12
CD=2,PA=2,M,E,F分别是PA,PC,PD的中点.
(1)证明:EF∥平面PAB;
(2)证明:PD⊥平面ABEF;
(3)求直线ME与平面ABEF所成角的正弦值.

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