1、高二数学寒假每日一题-第10题10如图,在四棱锥 P ABCD 中,已知 PA平面 ABCD,且四边形 ABCD 为直角梯形,ABC= BAD= ,PA=AD =2,AB=BC =1(1 )求平面 PAB 与平面 PCD 所成二面角的余弦值;(2 )点 Q 是线段 BP 上的动点,当直线 CQ 与 DP 所成的角最小时,求线段 BQ 的长【答案】10 以 , , 为正交基底建立如图所示的空间直角坐标系 Axyz,则各点的坐标为 B(1,0,0),C(1 ,1, 0),D (0,2,0),P(0 ,0 ,2)(1)因为 AD平面 PAB,所以 是平面 PAB 的一个法向量, (0,2,0)因为
2、(1 ,1,2) , (0,2 ,2) 设平面 PCD 的法向量为 m (x, y,z),则 m 0,m 0 ,即 令 y1,解得 z1,x1 所以 m(1,1,1) 是平面 PCD 的一个法向量从而 cos ,m ,所以平面 PAB 与平面 PCD 所成二面角的余弦值为 (2)因为 (1, 0,2),设 (,0 ,2 )(01),又 (0,1,0),则 ( ,1,2 ),又 (0,2,2),从而 cos , 设 12t,t1,3,则 cos2 , 当且仅当 t ,即 时,|cos , |的最大值为 因为 ycos x 在 上是减函数,此时直线 CQ 与 DP 所成角取得最小值又因为 BP ,所以 BQ BP