如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,底面为直角梯形,∠BAD=90°,BC∥AD,且PA=AB=BC=1,AD=2.(Ⅰ

2025-05-07 08:33:16
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(Ⅰ)证明:取PA的中点N,连接BN、NM,在△PAD中,MN∥AD,且MN=

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AD=1,又BC∥AD,且BC═
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AD=1
所以MN∥BC,MN=BC,即四边形BCMN为平行四边形,
∴CM∥BN
又CM?平面PAB,BN?平面PAB,
∴CM∥平面PAB.…(5分)
(Ⅱ)解:在平面四边形ABCD中,AB与CD不平行,延长AB、CD交于一点,设为E,
连接PE,则PE为侧面PAB与侧面PCD所成二面角的棱,又由题设可知DA⊥侧面PAB,于是过A作AF⊥PE于F,连接DF,由三垂线定理可知∠AFD为侧面PAB与侧面PCD所成二面角的平面角.…(8分)
在△EAD中,由BC∥AD,BC=
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AD,知B为AE为中点,∴AE=2,
在Rt△PAE中,PA=1,AE=2,∴PE=
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,AF=
2
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.故tan∠AFD=
5

∴cos∠AFD=
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即所求侧面PAB与侧面PCD所成二面角的平面角的余弦值为
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