试题:
四棱锥P-ABCD底面是平行四边形,面PAB⊥面ABCD,PA=PB=AB=
1
2
AD,∠BAD=60°,E,F分别为AD,PC的中点.
(1)求证:EF面PAB
(2)求证:EF⊥面PBD
(3)求二面角D-PA-B的余弦值.
二面角 2016-05-24

答案:

我来补答
(1)证明:取PB的中点为M连结AM,MF,因为F为PC的中点,所以FM
.
1
2
BC,又ABCD是平行四边形,
E为AD的中点,所以AMFE是平行四边形,
所以EF面PAB.
(2)因为PA=PB=AB=
1
2
AD
,M是PB的中点,所以AM⊥PB,∠BAD=60°,所以AB⊥BD,
因为面PAB⊥面ABCD,所以BD⊥平面PAB,所以AM⊥BD,
又PB∩BD=B,所以AM⊥面PBD.EFAM,
所以EF⊥面PBD.
(3)由(2)可知BD⊥平面PAB,作BN⊥PA于N,
显然N是PA的中点,连结ND,
则∠BND就是二面角D-PA-B的平面角,
PA=PB=AB=
1
2
AD
=2,所以AN=1,AD=4,BD=
42-22
=
12

BN=
22-12
=
3
,所以ND=
(
12
)2+(
3
)2
=
15

所以二面角D-PA-B的余弦值为:
BN
DN
=
3
15
=
5
5

 
 
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