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1、试题题目:如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是菱形,AB=2,∠..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2016-02-16 07:30:00

试题原文

如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是菱形,AB=2,∠BAD=60°,
(Ⅰ)求证:BD⊥平面PAC;
(Ⅱ)若PA=AB,求PB与AC所成角的余弦值;
(Ⅲ)当平面PBC与平面PDC垂直时,求PA的长。

  试题来源:北京高考真题   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:用向量方法解决线线、线面、面面的夹角问题



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(Ⅰ)证明:因为四边形ABCD是菱形,
所以AC⊥BD,
又因为PA⊥平面ABCD,
所以PA⊥BD,
所以BD⊥平面PAC。
(Ⅱ)解:设AC∩BD=O,
因为∠BAD=60°,PA=PB=2,
所以BO=1,AO=CO=
如图,以O为坐标原点,建立空间直角坐标系O-xyz,
则 P(0,,2),A(0,,0),B(1,0,0),
C(0,,0),
所以
设PB与AC所成角为θ,

(Ⅲ)解:由(Ⅱ)知
设P(0,,t)(t>0),

设平面PBC的法向量m=(x,y,z),

所以


所以
同理,平面PDC的法向量
因为平面PCB⊥平面PDC,
所以=0,

解得t=
所以PA=
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“如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是菱形,AB=2,∠..”的主要目的是检查您对于考点“高中用向量方法解决线线、线面、面面的夹角问题”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中用向量方法解决线线、线面、面面的夹角问题”。


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