Question

如圖,在三棱錐P -ABC中,點P在平面ABC上的射影D是AC的中點.BC ="2AC=8,AB" =

(I )證明：平面PBC丄平面PAC

(II)若PD =,求二面角A-PB-C的平面角的余弦值.

 

Answer 1

【答案】

(I) 通過證明AC⊥BC，進而證明BC⊥平面PAC，從而得證；

(II)

【解析】

試題分析：

(Ⅰ)證明：點在平面上的射影是的中點，

PD⊥平面ABC,PD平面PAC

平面PAC⊥平面ABC                                                ……2分

BC＝2AC＝8，AB＝4

，故AC⊥BC                                     ……4分

又平面PAC平面ABC=AC，BC平面ABC

BC⊥平面PAC，又BC平面PBC

平面PBC⊥平面PAC                                              ……6分

(Ⅱ)如圖所示建立空間直角坐標系，

則C（0，0，0），A（4，0，0），B（0，8，0），P（2，0，），

                                      ……8分

設(shè)平面PAB的法向量為

令

設(shè)平面PBC的法向量為

,

令＝0，=1，=－，                            ……10分

二面角的平面角的余弦值為                         ……12分

考點：本小題主要考查面面垂直的證明和二面角的求法.

點評：立體幾何問題，主要是考查學(xué)生的空間想象能力和邏輯推理能力，解決此類問題時，要緊扣相應(yīng)的判定定理和性質(zhì)定理，要將定理中要求的條件一一列舉出來，缺一不可，用空間向量解決立體幾何問題時，要仔細運算，適當(dāng)轉(zhuǎn)化.