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1、试题题目:如图已知四棱锥P-ABCD的底面ABCD是边长为2的正方形,PD⊥底面ABCD..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2016-01-22 07:30:00

试题原文

如图已知四棱锥P-ABCD的底面ABCD是边长为2的正方形,PD⊥底面ABCD,E、F分别为棱BC、AD的中点。
(Ⅰ)若PD=1,求异面直线PB和DE所成角的余弦值;
(Ⅱ)若二面角P-BF-C的余弦值为,求四棱锥P-ABCD 的体积。

  试题来源:浙江省模拟题   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:异面直线所成的角



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
解:(Ⅰ)E,F分别为棱BC,AD的中点,ABCD是边长为2的正方形
为平行四边形,
是PB与DE的所成角,
中,BF=,PF=,PB=3
异面直线PB和DE所成角的余弦为
(Ⅱ)以D为原点,射线DA,DC,DP分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系.设PD=a, 可得如下点的坐标: P(0,0,a),F(1,0,0),B(2,2,0),则有:
因为PD⊥底面ABCD,所以平面ABCD的一个法向量为
设平面PFB的一个法向量为
则可得

令x=1,得
所以
由已知,二面角P-BF-C的余弦值为
所以得:
解得
因为PD是四棱锥P-ABCD的高,所以,其体积为
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“如图已知四棱锥P-ABCD的底面ABCD是边长为2的正方形,PD⊥底面ABCD..”的主要目的是检查您对于考点“高中异面直线所成的角”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中异面直线所成的角”。


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