【題目】如圖，在正四棱錐P﹣ABCD中，PA=AB=a，E是棱PC的中點(diǎn)．
（1）求證：PC⊥BD；
（2）求直線BE與PA所成角的余弦值．

【答案】
（1）證明：∵四邊形ABCD為正方形，且PA=AB=a，

∴△PBC，△PDC都是等邊三角形，

∵E是棱PC的中點(diǎn)，

∴BE⊥PC，DE⊥PC，又 BE∩DE=E，

∴PC⊥平面BDE

又BD平面BDE，

∴PC⊥BD


（2）解：連接AC，交BD于點(diǎn)O，連OE．

四邊形ABCD為正方形，∴O是AC的中點(diǎn)

又E是PC的中點(diǎn)

∴OE為△ACP的中位線，∴AP∥OE

∴∠BOE即為BE與PA所成的角

在Rt△BOE中，BE= ，EO= ，

∴ ．

∴直線BE與PA所成角的余弦值為 ．


【解析】（1）推導(dǎo)出△PBC，△PDC都是等邊三角形，從而BE⊥PC，DE⊥PC，由此能證明PC⊥BD．（2）連接AC，交BD于點(diǎn)O，連OE，則AP∥OE，∠BOE即為BE與PA所成的角，由此能求出直線BE與PA所成角的余弦值．
【考點(diǎn)精析】掌握異面直線及其所成的角和直線與平面垂直的性質(zhì)是解答本題的根本，需要知道異面直線所成角的求法：1、平移法：在異面直線中的一條直線中選擇一特殊點(diǎn)，作另一條的平行線；2、補(bǔ)形法：把空間圖形補(bǔ)成熟悉的或完整的幾何體，如正方體、平行六面體、長方體等，其目的在于容易發(fā)現(xiàn)兩條異面直線間的關(guān)系；垂直于同一個(gè)平面的兩條直線平行．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

【題目】如圖，在三棱錐P﹣ABC中，PA⊥平面ABC，AB⊥BC，DE垂直平分線段PC，且分別交AC，PC于D，E兩點(diǎn)，PB=BC，PA=AB=1．

（1）求證：PC⊥平面BDE；
（2）求直線BE與平面PAC所成角的余弦值．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩位射擊運(yùn)動(dòng)員，在某天訓(xùn)練中已各射擊10次，每次命中的環(huán)數(shù)如下：
甲 7 8 7 9 5 4 9 10 7 4
乙 9 5 7 8 7 6 8 6 7 7
（Ⅰ）通過計(jì)算估計(jì)，甲、乙二人的射擊成績誰更穩(wěn)；
（Ⅱ）若規(guī)定命中8環(huán)及以上環(huán)數(shù)為優(yōu)秀，以頻率作為概率，請(qǐng)依據(jù)上述數(shù)據(jù)估計(jì)，求甲在第11至
第13次射擊中獲得獲得優(yōu)秀的次數(shù)ξ的分布列和期望．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

【題目】如圖某幾何體的三視圖是直角邊長為1的三個(gè)等腰直角三角形，則該幾何體的外接球的表面積為（ ）
A.
B.
C.
D.3π

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

【題目】如圖在棱錐P﹣ABCD中，ABCD為矩形，PD⊥面ABCD，PB=2，PB與面PCD成45°角，PB與面ABD成30°角．
（1）在PB上是否存在一點(diǎn)E，使PC⊥面ADE，若存在確定E點(diǎn)位置，若不存在，請(qǐng)說明理由；
（2）當(dāng)E為PB中點(diǎn)時(shí)，求二面角P﹣AE﹣D的余弦值．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

【題目】如圖，有一直角墻角，兩邊的長度足夠長，若P處有一棵樹與兩墻的距離分別是4m和am（0＜a＜12），不考慮樹的粗細(xì)．現(xiàn)用16m長的籬笆，借助墻角圍成一個(gè)矩形花圃ABCD．設(shè)此矩形花圃的最大面積為u，若將這棵樹圍在矩形花圃內(nèi)，則函數(shù)u=f（a）（單位m2）的圖象大致是（ ）
A.
B.
C.
D.

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

【題目】如圖，已知曲線 及曲線 ，C1上的點(diǎn)P1的橫坐標(biāo)為 ．從C1上的點(diǎn) 作直線平行于x軸，交曲線C2于Qn點(diǎn)，再從C2上的點(diǎn) 作直線平行于y軸，交曲線C1于Pn+1點(diǎn)，點(diǎn)Pn（n=1，2，3…）的橫坐標(biāo)構(gòu)成數(shù)列{an}．
（1）求曲線C1和曲線C2的交點(diǎn)坐標(biāo)；
（2）試求an+1與an之間的關(guān)系；
（3）證明： ．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

【題目】點(diǎn)M（20，40），拋物線y2=2px（p＞0）的焦點(diǎn)為F，若對(duì)于拋物線上的任意點(diǎn)P，|PM|+|PF|的最小值為41，則p的值等于 ．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

【題目】如圖，在平面直角坐標(biāo)系xOy中，橢圓E： =1（a＞b＞0）的焦距為2，且過點(diǎn)（ ， ）．
（1）求橢圓E的方程；
（2）若點(diǎn)A，B分別是橢圓E的左、右頂點(diǎn)，直線l經(jīng)過點(diǎn)B且垂直于x軸，點(diǎn)P是橢圓上異于A，B的任意一點(diǎn)，直線AP交l于點(diǎn)M． ①設(shè)直線OM的斜率為k1 ， 直線BP的斜率為k2 ， 求證：k1k2為定值；
②設(shè)過點(diǎn)M垂直于PB的直線為m．求證：直線m過定點(diǎn)，并求出定點(diǎn)的坐標(biāo)．

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