Question

如图，三棱锥P-ABC中，PC平面ABC，PC=AC=2，AB=BC，D是PB上一点，且CD平面PAB

(1)求证：AB平面PCB；

(2)求异面直线AP与BC所成角的大小；

(3)求二面角C-PA-B 的大小的余弦值。

Answer

(1)  PC平面ABC，AB平面ABC，PCAB，CD平面PAB，AB平面PAB，

CD AB。又，AB 平面PCB (2)  (3)

【解析】

试题分析：（1） PC平面ABC，AB平面ABC，PCAB，

CD平面PAB，AB平面PAB， CD AB。又，AB 平面PCB

（2）由（1）AB 平面PCB ，PC=AC=2， 又AB=BC， 可求得BC=

以B为原点，如图建立空间直角坐标系，

则A（0，，0），B（0，0，0）， C（，0，0）  P（，0，2）

=（，-，2），=（，0，0） 则=+0+0=2

   异面直线AP与BC所成的角为

（3）设平面PAB的法向量为m=（x，y，z）=（0，-，0），=（，，2）

则，即，得m=（，0，-1）设平面PAC的法向量为n=（x，y，z）

=（0，0，-2），=（，-，0），则

得n=（1，1，0）cos=  二面角C-PA-B大小的余弦值为

考点：线面垂直的判定及异面直线所成角，二面角