問題詳情:
如圖,四棱錐PABCD中,底面ABCD爲矩形,PA⊥底面ABCD,PA=AB=,點E是棱PB的中點.
(1)求直線AD與平面PBC的距離;
(2)若AD=,求二面角AECD的平面角的餘弦值.
【回答】
解析:(1)如圖,以A爲座標原點,*線AB、AD,AP分別爲x軸、y軸,z軸正半軸,建立空間直角座標系Axyz.
設D(0,a,0),則B(,0,0),C(,a,0),P(0,0,),E.
因此,=,=(0,a,0),
=(,a,-).
則·=0,·=0,所以AE⊥平面PBC.
又由AD∥BC知AD∥平面PBC,故直線AD與平面PBC的距離爲點A到平面PBC的距離,即爲||=.
(2)設平面AEC的法向量爲n1=(x1,y1,z1),
因爲=,=(,,0),
所以
令x1=-1,得y1=,z1=1,
所以n1=(-1,,1).
設平面EDC的法向量爲n2=(x2,y2,z2),
因爲=,=(-,0,0),
所以
令z2=,得y2=1.
所以n2=(0,1,).
故cos〈n1,n2〉==.
所以二面角AECD的平面角的餘弦值爲.
知識點:點 直線 平面之間的位置
題型:解答題