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1、试题题目:如图,四棱锥P-ABCD中,侧面PDC是边长为2的正三角形,且与底面垂..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2016-02-20 07:30:00

试题原文

如图,四棱锥P-ABCD中,侧面PDC是边长为2的正三角形,且与底面垂直,底面ABCD是∠ADC=60°的菱形,M为PB的中点。
(1)求PA与底面ABCD所成角的大小;
(2)求证:PA⊥平面CDM;
(3)求二面角D-MC-B的余弦值。

  试题来源:0103 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:直线与平面所成的角



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
解:(1)取DC的中点O,
由ΔPDC是正三角形,有PO⊥DC
又∵平面PDC⊥底面ABCD,
∴PO⊥平面ABCD于O
连结OA,则OA是PA在底面上的射影
∴∠PAO就是PA与底面所成角
∵∠ADC=60°,由已知ΔPCD和ΔACD是全等的正三角形,
从而求得OA=OP=
∴∠PAO=45°
∴PA与底面ABCD可成角的大小为45°。
(2)由底面ABCD为菱形且∠ADC=60°,
DC=2,DO=1,有OA⊥DC
建立空间直角坐标系如图,则

由M为PB中点





∴PA⊥DM,PA⊥DC
∴PA⊥平面DMC;
(3)
令平面BMC的法向量

从而x+z=0; ……①

从而  ②
由①、②,取x=-1,则
∴可取
由(2)知平面CDM的法向量可取

∴所求二面角的余弦值为-
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,四棱锥P-ABCD中,侧面PDC是边长为2的正三角形,且与底面垂..”的主要目的是检查您对于考点“高中直线与平面所成的角”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中直线与平面所成的角”。


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