【題目】如圖,邊長為4的正方形ABCD所在平面與正三角形PAD所在平面互相垂直,M,Q分別為PC,AD的中點(diǎn).
(1)求證:PA∥平面MBD;
(2)求二面角P﹣BD﹣A的余弦值.

【答案】
(1)證明:連接AC、BD交于點(diǎn)O,連接OM.

則AO=OC,又PM=MC,

∴PA∥OM.

∵PA平面BMD,OM平面BMD,

∴PA∥平面BMD


(2)證明:解:以A為原點(diǎn),AB為x軸,AD為y軸,過A作平面ABCD的垂線為z軸,

建立空間直角坐標(biāo)系,

則P(0,2,2 ),B(4,0,0),D(0,4,0),

=(﹣4,2,2 ), =(﹣4,4,0),

設(shè)平面BPD的法向量 =(x,y,z),

取x=1,得 =(1,1, ),

平面ABD的法向量 =(0,0,1),

設(shè)二面角P﹣BD﹣A的平面角為θ,

則cosθ= = =

∴二面角P﹣BD﹣A的余弦值為


【解析】(1)連接AC、BD交于點(diǎn)O,連接OM,推導(dǎo)出PA∥OM,由此能證明PA∥平面BMD.(2)以A為原點(diǎn),AB為x軸,AD為y軸,過A作平面ABCD的垂線為z軸,建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量法能求出二面角P﹣BD﹣A的余弦值.
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用直線與平面平行的判定,掌握平面外一條直線與此平面內(nèi)的一條直線平行,則該直線與此平面平行;簡記為:線線平行,則線面平行即可以解答此題.

練習(xí)冊系列答案
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(Ⅰ)求異面直線PA與CD所成的角的大;
(Ⅱ)求證:BE⊥平面PCD;
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