题目
如图,几何体P-ABCD中,底面ABCD为直角梯形,侧面PAD为等边三角形,且CD∥AB,∠DAB=90°,CD=DA=AB=1,PB=. (Ⅰ)求证:面PAD⊥面ABCD; (Ⅱ)求二面角A-PB-C的平面角的余弦值.
答案:【解析】(Ⅰ)由于PA=1,AB=3,PB=, 则PB2=PA2+AB2,则BA⊥PA, 又∠DAB=90°,则BA⊥DA,故BA⊥面PAD, 又BA⊂面ABCD,则面PAD⊥面ABCD. (Ⅱ)取O为AD中点,建立如图所示空间直角坐标系O-xyz.取E为PA中点, 则n=,而显然二面角A-PB-C为锐二面角(直接由CH与DE平行且相等知点H在△PAB的内部),故所求余弦值为