如图所示,ABCD是边长为a的正方形,△PBA是以角B为直角的等腰三角形,H为BD上一点,且AH⊥平面PDB.
(Ⅰ)求证:平面ABCD⊥平面APB;
(Ⅱ)求直线PC与平面PDB所成角的余弦值.
网友回答
(Ⅰ)证明:∵AH⊥平面PBD,PB?平面PBD,
∴AH⊥PB,
又PB⊥AB,AH∩AB=A,∴PB⊥平面ABCD,
而PB?平面ABCD,∴平面ABCD⊥平面APB.
(Ⅱ)解:连接CH,∵ABCD是正方形且AH⊥BD,
∴C,H,A三点共线,且H为AC,BD的中点,
由AH⊥平面PBD知CH⊥平面PBD,
∴PH就是PC在平面PBD内的射影,∴∠CPH就是直线PC与平面PBD所成的角.
在Rt△CHP中,,
∴,
∴∠CPH=30°,
∴,即直线PC与平面PDB所成角的余弦值为.
解析分析:(I)利用线面垂直的性质定理可得AH⊥PB,又PB⊥AB,利用线面垂直的判定定理可得PB⊥平面ABCD,再利用面面垂直的性质定理即可证明结论;(II)连接CH,利用ABCD是正方形且AH⊥BD,可得C,H,A三点共线,且H为AC,BD的中点,由AH⊥平面PBD知CH⊥平面PBD,因此∠CPH就是直线PC与平面PBD所成的角.再利用已知求出即可.
点评:本题主要考查空间点、线、面位置关系,线面所成角等基础知识,同时考查空间想象能力和推理论证能力.