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如图,在四棱锥P-ABCD中,底面为直角梯形,AD∥BC,∠BAD=90°,PA⊥底面ABCD,且PA=AD=AB=2B

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:2024/04/28 03:03:01
如图,在四棱锥P-ABCD中,底面为直角梯形,AD∥BC,∠BAD=90°,PA⊥底面ABCD,且PA=AD=AB=2BC=2,M、N分别为PC、PB的中点.求平面ADMN与平面ABCD所成的二面角的余弦值.求B点到平面PAC的距离.要详细的过程
(1)
∠BAD=90°,PA⊥底面ABCD,
以A为原点,AB,AD,AP为x,y,z轴建立坐标系
∵PA=AD=AB=2BC=2
∴A(0,0,0),B(2,0,0) ,D(0,2,0) P(0,0,2)
  N(1,0,1) ,C(2,1,0)
设平面ADMN的一个法向量为m=(x1,y1,z1)
∴m●AN=0,m●AD=0
∴{x1+z1=0
   { y1=0 
取x1=1,z1=-1,y1=0
∴m=(1,0,-1)
∵平面ABCD的一个法向量为AP=(0,0,2)
∴cos<AP,m>=-2/(√2*2)=-√2/2
设平面ADMN与平面ABCD所成的二面角为α
则α为锐角,∴cosα=√2/2
∴平面ADMN与平面ABCD所成的二面角的余弦值为√2/2
 (2)
设平面PAC的一个法向量n=(x2,y2,z2)
∴n●AP=0,n●AC=0
∴{z2=0
   {2x2+y2=0
取x2=1,y2=-2,z2=0
∴n=(1,-2,0)
又BC=(0,1,0)
∴B到平面PAC的距离
d=|BC●n|/|n|
 =2/√5
=2√5/5