如图,在四棱锥P-ABCD中,平面PAD⊥平面ABCD,AB∥DC,△PAD是等边三角形,已知BD=2AD=8,AB=2DC=4
.(Ⅰ)设M是PC上的一点,证明:平面MBD⊥平面PAD;
(Ⅱ)求二面角A-PB-D的余弦值.在线课程(Ⅰ)证明:在△ABD中,
由于AD=4,BD=8,AB=4
,所以AD2+BD2=AB2,所以AD⊥BD.又平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,BD?平面ABCD,
所以BD⊥平面PAD,
又BD?平面MBD,
故平面MBD⊥平面PAD
(Ⅱ)建立如图所示的空间直角坐标系,则D(0,0,0),A(4,0,0),P(2,0,2
),B(0,8,0)
∴
,
设平面PAB的法向量为

由
可得
,取
同理可得平面PBD的法向量为

∴cos
=
=
∴二面角A-PB-D的余弦值为
.分析:(I)欲证平面MBD⊥平面PAD,根据面面垂直的判定定理可知在平面MBD内一直线与平面PAD垂直,而根据平面PAD与平面ABCD垂直的性质定理可知BD⊥平面PAD;
(Ⅱ)建立空间直角坐标系,求出平面PAB的法向量
,平面PBD的法向量为
,利用向量的数量积公式,可求二面角A-PB-D的余弦值.点评:本题主要考查平面与平面垂直的判定,考查空间角解题的关键是掌握面面垂直的判定,正确运用向量法求解空间角.