解答题如图,已知四棱锥P-ABCD的底面为直角梯形,AB∥CD,∠DAB=90°,PA

发布时间:2020-07-09 06:36:56

解答题如图,已知四棱锥P-ABCD的底面为直角梯形,AB∥CD,∠DAB=90°,PA⊥底面ABCD,且PA=AD=DC=AB=1,M是PB的中点.
(1)求二面角P-AC-M的平面角的余弦值;
(2)在棱PC上是否存在点N,使DN∥平面AMC,若存在,确定点N的位置;若不存在,说明理由.

网友回答

解:(1)如图建立空间直角坐标系,则A(0,0,0),M(0,1,),C(1,1,0),B(0,2,0),P(0,0,1)…(1分)
∴,
设平面AMC的一个法向量
由,取x=1,则y=-1,z=2,∴=(1,-1,2)…(3分)
又∵=(1,-1,0)?(1,1,0)=0,
∴是平面PAC的一个法向量,…(5分)
∴cos<,>=,
所求二面角的余弦值为…(6分)
(2)存在,且N为PC中点
设,=(λ-1,λ,1-λ)…(9分)
依题意知,,
∴λ=,
∴,即N为PC中点…(12分)解析分析:(1)建立空间直角坐标系,用坐标表示点与向量,求出平面AMC的一个法向量,平面PAC的一个法向量,利用向量的夹角公式,即可求得二面角P-AC-M的平面角的余弦值;(2)存在,且N为PC中点,利用,可得结论.点评:本题考查面面角,考查线面平行,考查利用向量方法解决立体几何问题,解题的关键是确定平面的法向量.
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