圖1是一個(gè)正方體的表面展開(kāi)圖,MN和PB是兩條面對(duì)角線(xiàn),請(qǐng)?jiān)趫D2的正方體中將MN和PB畫(huà)出來(lái),并就這個(gè)正方體解決下列問(wèn)題

(1) 求證:MN//平面PBD; (2)求證:AQ平面PBD;
(3)求二面角P-DB-M的余弦值。
(1)只需證MN//BD;(2)只需證。(3)。

試題分析:畫(huà)出MN和PB如圖所示

(1) 證明:在正方體ABCD-PMQN中
  MN//BD  MN//平面PBD     
(2)證明:在正方體ABCD-PMQN中

   

同理可證 :  
        
(3)解: 建立空間直角坐標(biāo)系如圖所示,設(shè)正方體的棱長(zhǎng)為1
則 A(1,0,0), Q(0,1,1) , C(0,1,0)
由知平面PBD的一個(gè)法向量是
平面MBD的一個(gè)法向量是

 二面角P-DB-M的余弦值為 .
點(diǎn)評(píng):綜合法求二面角,往往需要作出平面角,這是幾何中一大難點(diǎn),而用向量法求解二面角無(wú)需作出二面角的平面角,只需求出平面的法向量,經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單運(yùn)算即可,從而體現(xiàn)了空間向量的巨大作用.二面角的向量求法: ①若AB、CD分別是二面的兩個(gè)半平面內(nèi)與棱垂直的異面直線(xiàn),則二面角的大小就是向量的夾角; ②設(shè)分別是二面角的兩個(gè)面α,β的法向量,則向量的夾角(或其補(bǔ)角)的大小就是二面角的平面角的大小。
練習(xí)冊(cè)系列答案
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A.B.C.D.

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A.3B.2C.1D.O

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(1)過(guò)M有且只有一條直線(xiàn)與直線(xiàn)AB,B1C1都相交;
(2)過(guò)M有且只有一條直線(xiàn)與直線(xiàn)AB,B1C1都垂直;
(3)過(guò)M有且只有一個(gè)平面與直線(xiàn)AB,B1C1都相交;
(4)過(guò)M有且只有一個(gè)平面與直線(xiàn)AB,B1C1都平行.
其中正確的是                     
(請(qǐng)?zhí)钊胄蛱?hào))

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