如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为菱形,∠BAD=60°,Q是AD的中点.

如图,在四棱锥PABCD中,底面ABCD为菱形,BAD=60°QAD的中点.

1)若PA=PD,求证:平面PQB平面PAD

2)若平面APD平面ABCD,且PA=PD=AD=2,点M在线段PC上且满足PC=3PM,求二面角MBQC的大小.

答案

【考点】二面角的平面角及求法;平面与平面垂直的判定.

【分析】1)推导出PQADBQAD,从而AD平面PBQ,由此能证明平面PQB平面PAD

2)以Q为原点,QAx轴,QBy轴,QPz轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角MBQC的大小.

【解答】证明:(1在四棱锥PABCD中,底面ABCD为菱形,

BAD=60°QAD的中点.

PA=PD

BD=AD=ABPQADBQAD

PQBQ=QAD平面PBQ

AD平面PAD平面PQB平面PAD

解:(2平面APD平面ABCD,且PA=PD=AD=2,点M在线段PC上且满足PC=3PM

Q为原点,QAx轴,QBy轴,QPz轴,建立空间直角坐标系,

Q000),B00),P00),C(﹣20),M(﹣),

=00),=(﹣),

设平面BQM的法向量=xyz),

,取z=1,得=),

平面BQC的法向量=001),

设二面角MBQC的平面角为θ

cosθ==θ=60°

二面角MBQC的大小为60°

【点评】本题考查面面垂直的证明,考查二面角的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.

 

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