(2011?甘肃一模)如图,四棱锥P-ABCD的底面ABCD为正方形,PD⊥底面ABCD,PD=AD=1.(1)求证:平面PAC⊥

2025-05-09 17:24:24
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回答1:

(1)证明:底面ABCD为正方形,
∴AC⊥BD
又∵PD⊥底面ABCD,
∴PD⊥AC
∴AC⊥平面PBD
又由AC?平面PAC
∴平面PAC⊥平面PBD;
(2)分别以DA,DC,DP为x,y,z轴建立空间直角坐标系,
∵PD=AD=1
∴D(0,0,0),A(1,0,0),B(1,1,0),C(0,1,0),P(0,0,1)
又∵点E为PB的中点,∴E(

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AE
=(-
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PC
=(0,1,-1),
AE
?
PC
=(-
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)?(0,1,-1)=0,
∴PC⊥AE,又PC⊥AD
∴PC⊥平面ADE
PC
=(0,1,-1),即为平面ADE的一个法向量
又由(1)可知
AC
=(-1,1,0)为平面BDE的法向量
故cosθ=
PC
?
AC
|
PC
|?|
AC
|
=
1
2

故此时二面角的大小为60°(12分)