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如图ABCD是正方形,O是正方形的中心,PO⊥底面ABCD,E是PC的中点.求证:

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/09 07:26:45
如图ABCD是正方形,O是正方形的中心,PO⊥底面ABCD,E是PC的中点.求证:

(1)PA∥平面BDE;
(2)平面PAC⊥平面BDE.
(3)若PO=1,AB=2,则异面直线OE与AD所成角的余弦值.
证明:(1)连接AC、OE,AC∩BD=O,
在△PAC中,∵E为PC中点,O为AC中点.∴PA∥EO,
又∵EO⊂平面EBD,PA⊄平面EBD,∴PA∥面BDE.
(2)∵PO⊥底面ABCD,∴PO⊥BD.
又∵BD⊥AC,∴BD⊥平面PAC.
又BD⊂平面BDE,∴平面PAC⊥平面BDE.
(3)由(1)知,PA∥EO,
∴∠PAD为异面直线OE与AD所成角.
∵O是正方形的中心,PO⊥底面ABCD
∴PD=
PO2+OD2=
1+2=
3,
PA=
PO2+OA2=
1+2=
3,
∴在△APD中,PA=PD,△APD是等腰三角形.
∴cos∠PAD=

1
2AD
PA=
1

3=

3
3.