11、
如图所示,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是边长为2的正方形,平面PBC⊥底面ABCD,且PB=PC=
.
(Ⅰ)求证:AB⊥CP;
- 答案
1、D 2、C 3、C 4、C 5、B 6、C
7、4 8、
9、
10、
11、解:(Ⅰ)
∵ 底面ABCD是正方形,
∴AB⊥BC,
又平面PBC⊥底面ABCD
平面PBC ∩ 平面ABCD=BC
∴AB ⊥平面PBC
又PC
平面PBC
∴AB ⊥CP ………………3分
(Ⅱ)解法一:体积法.由题意,面
面
,
取
中点
,则![]()
面
.
再取
中点
,则
………………5分
设点
到平面
的距离为
,则由![]()
![]()
![]()
![]()
.
………………7分
解法二:
面![]()
取
中点
,再取
中点![]()
![]()
,![]()
![]()
![]()
过点
作
,则![]()
在
中,
由![]()
∴点
到平面
的距离为
。 ………………7分
(Ⅲ)![]()
面![]()
![]()
![]()
就是二面角
的平面角.
![]()
![]()
∴二面角
的大小为45°. ………………12分
12、解:(I)证明:在直棱柱ABC-A1B
∵
∠ACB=90º,∴A
∵CG
平面C1CBB1,∴A
在矩形C1CBB1中,CC1=BB1=2BC,G为BB1的中点,
CG=
BC,C
BC,CC1=2BC
∴∠CGC1=90,即CG⊥C
而A
∴CG⊥平面A1GC1。
∴平面A1CG⊥平面A1GC1。┉┉┉┉┉┉┉┉6分
(II)由于CC1平面ABC,
∠ACB=90º,建立如图所示的空间坐标系,设AC=BC=CC1=a,则A(a,0,0),B(0,a,0)
A1(a,0,
∴
=(a,0,
=(0,a,a). ┉┉┉┉┉┉┉┉8分
设平面A1CG的法向量n1=(x1,y1,z1),
由
得![]()
令z1=1,n1=(-2,-1,1). ┉┉┉┉┉┉┉┉9分
又平面ABC的法向量为n2=(0,0,1) ┉┉┉┉┉┉┉┉10分
设平面ABC与平面A1CG所成锐二面角的平面角为θ,
则
┉┉┉┉┉┉┉┉11分
即平面ABC与平面A1CG所成锐二面角的平面角的余弦值为
。┉┉┉12分