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梯形ACPD中.AD∥CP.PD⊥AD.CB⊥AD..PC=AC=2.如图①,现将其沿BC折成如图②的几何体.使得.(Ⅰ)求直线BP与平面PAC所成角的大小,(Ⅱ)求二面角C-PA-B的余弦值.

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 15:45:17分类:高中数学题库

梯形ACPD中,AD∥CP,PD⊥AD,CB⊥AD,数学公式,PC=AC=2,如图①;现将其沿BC折成如图②的几何体,使得数学公式
(Ⅰ)求直线BP与平面PAC所成角的大小;
(Ⅱ)求二面角C-PA-B的余弦值.在线课程解:(Ⅰ)由题意,∵PC=AC=2,
,BD=2,
在△ABD中,∵AB2+DB2=AD2,∴BD⊥BA,
∴BD、BA、BC两两垂直,分别以BC、BA、BD所在直线为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系B-xyz(如图).
设平面PAC的法向量为=(x,y,z),
,取=(1,1,0)
设直线BP与平面PAC成的角为θ,则
直线BP与平面PAC成的角大小为
(Ⅱ)设平面PAB的法向量为=(x,y,z),
,∴,∴
令z=-1,∴
由(Ⅰ)知平面PAC的法向量为=(1,1,0).

由图知二面角C-PA-B为锐角,
∴二面角C-PA-B的余弦值为
分析:(Ⅰ)先判断BD、BA、BC两两垂直,再建立空间直角坐标系,求出平面PAC的法向量,利用向量的夹角公式,即可求得直线BP与平面PAC成的角大小;
(Ⅱ)求出平面PAB的法向量,平面PAC的法向量为=(1,1,0),利用向量的夹角公式,即可求得二面角C-PA-B的余弦值.
点评:本题考查线面角,考查面面角,考查利用空间向量解决立体几何问题,属于中档题.