问题:

如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为平行四边形,∠DAB=60°,AB=2AD,PD⊥底面ABCD.(Ⅰ)证明:PA⊥BD;(Ⅱ)若PD=AD,求二面角A-PB-C的余弦值.!第一问比较简单不用证,第二问用常规方法做,不用向量做!

更新时间:2024-04-20 21:45:48

问题描述:

如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为平行四边形,∠DAB=60°,AB=2AD,PD⊥底面ABCD.

(Ⅰ)证明:PA⊥BD;(Ⅱ)若PD=AD,求二面角A-PB-C的余弦值.

!第一问比较简单不用证,第二问用常规方法做,不用向量做!

冯艳君回答:

  (Ⅰ)因为,由余弦定理得

  从而BD2+AD2=AB2,故BDAD

  又PD底面ABCD,可得BDPD

  所以BD平面PAD.故PABD

  (Ⅱ)如图,以D为坐标原点,AD的长为单位长,射线DA为轴的正半轴建立空间直角坐标系D-,则

  ,.

  设平面PAB的法向量为n=(x,y,z),则

  即

  因此可取n=

  设平面PBC的法向量为m,则

  可取m=(0,-1,)

  故二面角A-PB-C的余弦值为