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已知四棱锥P-ABCD的底面为直角梯形,AB∥DC,∠DAB=90°,PA⊥底面...

已知四棱锥P-ABCD的底面为直角梯形,AB∥DC,∠DAB=90°,PA⊥底面ABCD,且PA=AD=DC=1,AB=2,M是PB的中点.
(1)求AC与PB所成的角余弦值;
(2)求二面角A-MC-B的余弦值.

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由“PA⊥底面ABCD,且∠DAB=90°”可知,此题建立空间直角坐标系相当方便.以A为坐标原点,AD长为单位长度,分别以AD、AB、AP为x、y、z轴,建立空间直角坐标系,求出各点坐标计算各题. (1)利用余弦定理可知:.所以,AC与PB所成的角余弦值为. (2)在MC上取一点N(x,y,z),要使AN⊥MC,只需,所以N点坐标为,∠ANB为所求二面角A-MC-B的平面角,则,所以所求二面角的余弦值为. 另【解析】 可以计算两个平面的法向量分别为:平面AMC的法向量,平面BMC的法向量为,=,所求二面角A-MC-B的余弦值为-. 证明:以A为坐标原点AD长为单位长度,如图建立空间直角坐标系,则各点坐标为. (1)【解析】 因, 故, 所以. 所以,AC与PB所成的角余弦值为. (2)【解析】 在MC上取一点N(x,y,z),则存在使,,∴. 要使AN⊥MC,只需即,解得. 可知当时,N点坐标为,能使. 此时,,有, 由得AN⊥MC,BN⊥MC.所以∠ANB为 所求二面角A-MC-B的平面角.∵. ∴.故所求的二面角的余弦值为.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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