四棱錐P-ABCD中,底面ABCD為等腰梯形,其中AD∥BC,O為AD中點,PO⊥底面ABCD.又
(I)求直線PA和CD所成角的余弦值;
(II)求B-PA-D的平面角的余弦值.

【答案】分析:(I)取BC中點E,連接AE,OE,則∠PAE(或其補角)即為直線PA和CD所成角,利用余弦定理可求;
(II)設B-PA-D的平面角為α,利用cosα=可求.
解答:解:(I)取BC中點E,連接AE,OE,則
∵AD=4,BC=8,
∴AE∥DC
∴∠PAE(或其補角)即為直線PA和CD所成角
∵PO⊥底面ABCD,
∴PO⊥AO,PO⊥OE
∵底面ABCD為等腰梯形,
∴OE=2,AE=,PE=
∵PO=4,AO=2
∴PA=
∴cos∠PAE===;
(II)設B-PA-D的平面角為α,則
∵底面ABCD為等腰梯形,AD=4,BC=8,∴∠ABC=45°,∴∠BAD=135°,
在△BAO中,,∴BO==
∴PB==6
在△PAB中,PB=6,PA=,AB=,∴cos∠PAB==-
∴sin∠PAB=
=6
=8
∴cosα===
點評:本題考查空間角,考查余弦定理的運用,考查學生分析解決問題的能力,屬于中檔題.本題解答中用到了投影面法求二面角,注意總結其原理且能使用
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2
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12
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(1)求證:PA∥平面MDB;
(2)求證:AD⊥平面PQB;
(3)若平面PAD⊥平面ABCD,且M為PC的中點,求四棱錐M-ABCD的體積.

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