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如图,在四棱锥PABCD中,底面ABCD为菱形,PA⊥平面ABCD,∠ABC60°,点EF分别是BCPC的中点,用向量方法解决以下问题:

1)求异面直线AEPD所成角的大小;

2)若ABAP,求二面角EAFC的余弦值的大小.

 

答案:
(1)(2) 【解析】 (1)推导出,,,从而平面,以为原点,为轴,为轴,为轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出异面直线与所成角的大小. (2) 求出平面的法向量和平面的法向量,利用向量法能求出二面角的余弦值的大小. (1)由四边形为菱形,, 可得为正三角形.因为为的中点,所以. 又,因此. 以为原点,为轴,为轴,为轴,建立空间直角坐标系,如图: 设,,则,0,,,0,,,0,,,2,. ,0,,,2,, , 异面直线与所成角的大小为. (2), 设,则, ,0,,,0,,,1,,,0,,,,. ,0,,,,,,, 设平面的法向量,,, 则,取,得,2,, 设平面的法向量,,, 则,取,得,,, 设二面角的平面角为, 则, 二面角的余弦值为.
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