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题型:简答题
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简答题 · 15 分

如图,在四棱锥P—ABCD中,底面是边长为的菱形,且∠BAD=120°,且PA⊥平面ABCD,PA=,M,N分别为PB,PD的中点。

(1)证明:MN∥平面ABCD;

(2) 过点A作AQ⊥PC,垂足为点Q,求二面角A—MN—Q的平面角的余弦值。

正确答案

见解析

解析

本题主要考察线面平行的证明方法,建系求二面角等知识点。

(1)如图连接BD.

∵M,N分别为PB,PD的中点,

∴在PBD中,MN∥BD。

又MN平面ABCD,

∴MN∥平面ABCD;

(2)如图建系:

A(0,0,0),P(0,0,),M(,0),

N(,0,0),C(,3,0)。

设Q(x,y,z),则

,∴

,得:。   即:

对于平面AMN:设其法向量为

。  ∴

同理对于平面AMN得其法向量为

记所求二面角A—MN—Q的平面角大小为

∴所求二面角A—MN—Q的平面角的余弦值为

知识点

直线与平面平行的判定与性质直线与平面垂直的判定与性质用向量证明平行二面角的平面角及求法
下一知识点 : 用向量证明垂直
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