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1、试题题目:如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是矩形。已知AB=3,AD=2,PA=2..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2016-02-19 07:30:00

试题原文

如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是矩形。已知AB=3,AD=2,PA=2,PD=2,∠PAB=60°。
(Ⅰ)证明:AD⊥平面PAB;
(Ⅱ)求异面直线PC与AD所成的角的余弦值;
(Ⅲ)求二面角P-BD-A的余弦值。

  试题来源: 期中题   试题题型:解答题   试题难度:偏难   适用学段:高中   考察重点:直线与平面垂直的判定与性质



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(Ⅰ)证明:在△PAD中,由题设,可得
于是AD⊥PA,
在矩形ABCD中,AD⊥AB,
又PA∩AB=A,
所以,AD⊥平面PAB。
(Ⅱ)解:由题设,BC∥AD,所以∠PCB(或其补角)是异面直线PC与AD所成的角,
在△PAB中,由余弦定理得

由(Ⅰ)知AD⊥平面PAB,PB平面PAB,
所以AD⊥PB,因而BC⊥PB,
于是△PBC是直角三角形,

所以,异面直线PC与AD所成的角的余弦值为
(Ⅲ)解:过点P做PH⊥AB于H,过点H做HE⊥BD于E,连结PE,
因为AD⊥平面PAB,PH平面PAB,
所以AD⊥PH,
又AD∩AB=A,
因而PH⊥平面ABCD,
故HE为PE在平面ABCD内的射影,
由三垂线定理可知, BD⊥PE,
从而∠PEH是二面角P-BD-A的平面角。
由题设,可得

于是在Rt△PHE中,,所以二面角P-BD-A的余弦值为
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,底面ABCD是矩形。已知AB=3,AD=2,PA=2..”的主要目的是检查您对于考点“高中直线与平面垂直的判定与性质”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中直线与平面垂直的判定与性质”。


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