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如圖,三棱錐P-ABC中,PC⊥平面ABC,PC=AC=2,AB=BC,D是PB上一點,且CD⊥平面PAB.

(Ⅰ)求證:AB⊥平面PCB;

(Ⅱ)求異面直線AP與BC所成角的大;

(Ⅲ)求二面角C-PA-B的大小的余弦值.

答案:
解析:

  (Ⅰ)∵PC平面ABC,平面ABC,∴PCAB.

  ∵CD平面PAB,平面PAB,∴CDAB.

  又,∴AB平面PCB.(4分)

  (Ⅱ)過點A作AF∥BC,且AF=BC,連結PF,CF.

  則為異面直線PA與BC所成的角.

  由(Ⅰ)可得AB⊥BC,

  ∴CFAF.

  由三垂線定理,得PFAF.

  則AF=CF=,PF=

  在中,tan∠PAF=,∴異面直線PA與BC所成的角為.(4分)

  (Ⅲ)取AP的中點E,連結CE、DE.

  ∵PC=AC=2,∴CEPA,CE=

  ∵CD平面PAB,由三垂線定理的逆定理,得DEPA.

  ∴為二面角C-PA-B的平面角.

  由(Ⅰ)AB平面PCB,又∵AB=BC,可求得BC=

  在中,PB=

  在中,cos

  ∴二面角C-PA-B大小的余弦值為(4分)


練習冊系列答案
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科目:高中數學 來源: 題型:

精英家教網如圖,三棱錐P-ABC中,PA⊥AB,PA⊥AC,AB⊥AC,PA=AC=2,AB=1,M為PC的中點.
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科目:高中數學 來源: 題型:

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5
3
5
3

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同步練習冊答案
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