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四棱錐P—ABCD的底面是邊長為2的菱形,∠DAB=60°,側棱,,M、N兩點分別在側棱PB、PD上,.

(1)求證:PA⊥平面MNC。

(2)求平面NPC與平面MNC的夾角的余弦值.

 

(1)證明過程詳見解析;(2).

【解析】

試題分析:本題主要以四棱錐為幾何背景,考查線面垂直、二面角等數學知識,考查學生用向量法解決立體幾何的能力,考查學生的空間想象能力、邏輯推理能力和計算能力.第一問,連結AC、BD交于O,則在三角形APC中可知,在三角形PBO中,利用三邊長,可知,利用線面垂直的判定得平面ABCD,所以建立空間直角坐標系,得到各個點的坐標,得到和平面MNC的法向量的坐標,可求出//,所以平面MNC;第二問,利用平面NPC的法向量垂直于得到法向量的坐標,利用夾角公式得到夾角的余弦值.

試題解析:設菱形對角線交于點,易知

.由勾股定理知,

平面 3分

建立如圖空間直角坐標系,

,,

, 5分

⑴顯然,,平面的法向量

,由,知平面 8分

⑵設面的法向量為

,得 10分

所以平面與平面的夾角的余弦值為. 12分

考點:1.向量法;2.夾角公式;3.線面垂直的判定.

 

練習冊系列答案
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