如图,如图 正四棱锥pabcd-ABCD中,BC∥AD,BC=1,AD=3,AC⊥CD,且平面PCD⊥平面ABCD.

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>>>如图,四棱锥P-ABCD的底面ABCD为一直角梯形,其中BA⊥AD,CD⊥AD,..
如图,四棱锥P-ABCD的底面ABCD为一直角梯形,其中BA⊥AD,CD⊥AD, CD=AD=2AB,PA⊥底面ABCD,E是PC的中点.(Ⅰ)求证:BE∥平面PAD;(Ⅱ)若BE⊥平面PCD,①求异面直线PD与BC所成角的余弦值;②求二面角E-BD-C的余弦值。
题型:解答题难度:中档来源:浙江省模拟题
解:设AB=a,PA=b,建立如图的空间直角坐标系,,,(Ⅰ),所以,,平面PAD,∴BE∥平面PAD。(Ⅱ)∵BE⊥平面PCD,∴BE⊥PC,即,,∴,即b=2a,①,,所以,异面直线PD与BC所成角的余弦值为;②平面BDE和平面BDC中,,,所以,平面BDE的一个法向量为,平面BDC的一个法向量为,,所以,二面角E-BD-C的余弦值为。
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据魔方格专家权威分析,试题“如图,四棱锥P-ABCD的底面ABCD为一直角梯形,其中BA⊥AD,CD⊥AD,..”主要考查你对&&直线与平面平行的判定与性质,异面直线所成的角,二面角&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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直线与平面平行的判定与性质异面直线所成的角二面角
线面平行的定义:
若直线和平面无公共点,则称直线和平面平行。
图形表示如下:
线面平行的判定定理:
平面外一条直线与此平面内一条直线平行,则该直线与此平面平行。 线线平行线面平行
符号语言:
&线面平行的性质定理:
如果一条直线和一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面的交线与该直线平行。 线面平行线线平行
&符号语言:
&证明直线与平面平行的常用方法:
(l)反证法,即&(2)判定定理法,即&(3)面面平行的性质定理,即&(4)向量法,平面外的直线的方向向量n与平面的法向量n垂直,则直线与平面平行,即 异面直线所成角的定义:
直线a、b是异面直线,经过空间任意一点O,分别引直线a′∥a,b′∥b,则把直线a′和b′所成的锐角(或直角)叫做异面直线a和b所成的角,如下图。 两条异面直线所成角的范围是(0°,90°],若两条异面直线所成的角是直角,我们就说这两条异面直线互相垂直。在异面直线所成角定义中,空间一点O是任取的,而和点O的位置无关。
&求异面直线所成角的步骤:
A、利用定义构造角,可固定一条,平移另一条,或两条同时平移到某个特殊的位置,顶点选在特殊的位置上。 B、证明作出的角即为所求角; C、利用三角形来求角。特别提醒:(1)两异面直线所成的角与点O(两直线平移后的交点)的选取无关.(2)两异面直线所成角θ的取值范围是00&θ≤900.(3)判定空间两条直线是异面直线的方法①判定定理:平面外一点A与平面内一点B的连线和平面内不过点B的直线是异面直线;②反证法:证明两直线共面不可能.&
线线角的求法:
(1)定义法:用“平移转化”,使之成为两相交直线所成的角,当异面直线垂直时,应用线面垂直定义或三垂线定理及逆定理判定所成的角为900.(2)向量法:设两条直线所成的角为θ(锐角),直线l1和l2的方向向量分别为 半平面的定义:
一条直线把平面分成两个部分,每一部分都叫做半平面.
二面角的定义:
从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角,这条直线叫做二面角的棱,这两个半平面叫做二面角的面。
二面角的平面角:
以二面角的棱上任意一点为顶点,在两个面内分别作垂直于棱的两条射线,这两条射线所成的角叫二面角的平面角。 一个平面角的大小可用它的平面的大小来衡量,二面角的平面角是多少度,就说这个二面角是多少度。二面角大小的取值范围是[0,180°]。
&直二面角:
平面角是直角的二面角叫直二面角。两相交平面如果所组成的二面角是直二面角,那么这两个平面垂直;反过来,如果两个平面垂直,那么所成的二面角为直二面角。 二面角的平面角具有下列性质:
a.二面角的棱垂直于它的平面角所在的平面,即l⊥平面AOB.b.从二面角的平面角的一边上任意一点(异于角的顶点)作另一面的垂线,垂足必在平面角的另一边(或其反向延长线)上.c.二面角的平面角所在的平面与二面角的两个面都垂直,即平面AOB⊥α,平面AOB⊥α.求二面角的方法:
(1)定义法:通过二面角的平面角来求;找出或作出二面角的平面角;证明其符合定义;通过解三角形,计算出二面角的平面角.上述过程可概括为一作(找)、二证、三计算”.(2)三垂线法:已知二面角其中一个面内一点到另一个面的垂线,用三垂线定理或其逆定理作出平面角.(3)垂面法:已知二面角内一点到两个面的垂线时,过两垂线作平面与两个半平面的交线所成的角即为平面角,由此可知,二面角的平面角所在的平面与棱垂直.(4)射影法:利用面积射影定理求二面角的大小;其中S为二面角一个面内平面图形的面积,S′是这个平面图形在另一个面上的射影图形的面积,α为二面角的大小.(5)向量法:设二面角的平面角为θ.①如果那么②设向量m、n分别为平面α和平面β的法向量是相等还是互补,根据具体图形判断。
对二面角定义的理解:
根据这个定义,两个平面相交成4个二面角,其中相对的两个二面角的大小相等,如果这4个二面角中有1个是直二面角,则这4个二面角都是直二面角,这时两个平面互相垂直.按照定义,欲证两个平面互相垂直,或者欲证某个二面角是直二面角,只需证明它的平面角是直角,两个平面相交,如果交成的二面角不是直二面角,那么必有一对锐二面角和一对钝二面角,今后,两个平面所成的角是指其中的一对锐二面角.并注意两个平面所成的角与二面角的区别.&
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243708273695288746267884273150624108当前位置:
>>>如图所示,四棱锥P-ABCD的底面ABCD为一直角梯形,其中BA⊥AD,CD⊥..
如图所示,四棱锥P-ABCD的底面ABCD为一直角梯形,其中BA⊥AD,CD⊥AD,CD=AD=2AB,PA⊥底面ABCD,E是PC的中点.&(1)求证:BE∥平面PAD;(2)若BE⊥平面PCD,求平面EBD与平面BDC夹角的余弦值.
题型:解答题难度:中档来源:不详
(1)见解析(2)设AB=a,PA=b,如图所示,建立空间直角坐标系,则A(0,0,0),B(a,0,0),P(0,0,b),C(2a,2a,0),D(0,2a,0),E.(1)证明:=,=(0,2a,0),=(0,0,b),所以=+,又BE?平面PAD,AD?平面PAD,AP?平面PAD,故BE∥平面PAD.(2)∵BE⊥平面PCD,∴BE⊥PC,即·=0,=(2a,2a,-b),∴·=2a2-=0,即b=2a.在平面BDE和平面BDC中,=(0,a,a),=(-a,2a,0),=(a,2a,0),所以平面BDE的一个法向量为n1=(2,1,-1),平面BDC的一个法向量为n2=(0,0,1).cos〈n1,n2〉=-,所以平面EBD与平面BDC夹角的余弦值为.
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据魔方格专家权威分析,试题“如图所示,四棱锥P-ABCD的底面ABCD为一直角梯形,其中BA⊥AD,CD⊥..”主要考查你对&&空间向量的定义&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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空间向量的定义
空间向量的定义:
在空间中,我们把具有大小和方向的量叫做向量。
空间向量的坐标表示:
如图给定空间直角坐标系和向量,设为坐标向量,则存在唯一的有序实数组,使,有序实数组叫作向量在空间直角坐标系中的坐标,记作。&空间向量的理解:
(1)向量一般用有向线段表示,同向等长的有向线段表示同一或相等的向量; (2)空间的两个向量可用同一平面内的两条有向线段来表示。
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836280888064888084798551872528810531

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