题目
(本小题满分12分)如图,已知四棱锥P—ABCD的底面是正方形,PA⊥底面ABCD,且PA=AD=2,点M、N分别在侧棱PD、PC上,且. (Ⅰ)求证:PC⊥AM; (Ⅱ)求证:PC⊥平面AMN; (Ⅲ)求二面角B—AN—M的大小.
答案:(Ⅲ) 解析:(Ⅰ)因为四棱锥P—ABCD的底面是正方形,PA⊥底面ABCD,故建立如图所示的空间直角坐标系又PA=AD=2, 则有P(0,0,2),D(0,2,0). …………4分 (Ⅱ)设则有 同理可得 即得…………………………3分 由 又 ………………………………1分 (Ⅲ)设平面BAN的法向量为 由 而 结合图形可知,所注二面角B—AN—M的大小为…………4分 【题源】2010年全国Ⅱ高考理科数学模拟试题二