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1、试题题目:在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB∥CD,AB⊥BC,PA=AB=BC=CD=a...

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-11-13 07:30:00

试题原文

在四棱锥P-ABCD 中,PA ⊥底面ABCD ,AB ∥CD ,AB ⊥BC ,PA=AB=BC=CD=a.
(1) 求证:面PAD ⊥面PAC ;
(2)求二面角D-PB-C 的余弦值;
(3)求点D 到平面PBC 的距离;

  试题来源:辽宁省模拟题   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:二面角



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(1)证明:设PA=AB=BC=CD=a,连接AC,
在RT△ABC中,AC=a,
在直角梯形ABCD中易求得AD=a,
所以在△DAC中有:AD2+AC2=CD2
∴AC⊥AD
又∵PA⊥底面ABCD  
∴PA⊥AC    
∴AC⊥平面PAD
∵AC平面PAC    
∴面PAD ⊥面PAC                  
(2)解:以B 为原点,BA ,BC 所在直线分别为x 轴,y 轴建立如图所示坐标系,
则:A (a,0,0),B(0,0,0),C(0,a,0),D(2a,a,0),P(a,0,a)
设平面PBC的法向量为=(x′,y′,z′),平面PBD的法向量为=(x,y,z),
=(a,0,a), =(0,a,0), =(2a,a,0)  
,得:
ax ′+az ′=0,y ′=0,ax+az=0,2ax+ay=0   ∴z ′=-x ′,y ′=0,y=-2x,z=-x  
=(1,0,-1), =(1,-2,-1)

设二面角D-PB-C的平面角θ,由图形易知θ为锐角

(3)解:
设D到平面PBC的距离为d,则
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB∥CD,AB⊥BC,PA=AB=BC=CD=a...”的主要目的是检查您对于考点“高中二面角”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中二面角”。


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