Question

如圖，已知四棱錐P-ABCD的底面ABCD是邊長為2的正方形，PD⊥底面ABCD，E、F分別為棱BC、AD的中點(diǎn)．

（Ⅰ）若PD=1，求異面直線PB和DE所成角的余弦值；
（Ⅱ）若二面角P-BF-C的余弦值為，求四棱錐P-ABCD的體積．

Answer 1

解：（Ⅰ）異面直線PB和DE所成角的余弦為       （Ⅱ） 

本題考查立體幾何的綜合問題，在題目中不是求二面角．二是乙二面角的大小為已知條件，求出圖形中的未知量，再進(jìn)行其他的運(yùn)算．
（1）根據(jù)一對對邊平行且相等，得到一個(gè)四邊形是平行四邊形，根據(jù)平行四邊形對邊平行，把兩條異面直線所成的角表示出來，放到△PBF中，利用余弦定理求出角的余弦值．
（2）以D為原點(diǎn)，射線DA，DC，DP分別為x，y，z軸建立空間直角坐標(biāo)系，設(shè)出線段的長，根據(jù)條件中所給的兩個(gè)平面的二面角的值，求出設(shè)出的a的值，再求出四棱錐的體積