如图,在三棱锥P-ABC中,直线PA⊥平面ABC,且∠ABC=90°,又点Q,M,N分别是线段PB,AB,BC的中点,且点K是线段MN上的动点.(1)证明:直线QK∥平面PAC;(2)若PA=AB=BC,求二面角Q-AN-M的平面角的余弦值.

问题描述:

如图,在三棱锥P-ABC中,直线PA⊥平面ABC,且∠ABC=90°,又点Q,M,N分别是线段PB,AB,BC的中点,且点K是线段MN上的动点.

(1)证明:直线QK∥平面PAC;
(2)若PA=AB=BC,求二面角Q-AN-M的平面角的余弦值.

(1)证明:连结QM,∵点Q,M,N分别是线段PB,AB,BC的中点,∴QM∥PA,MN∥AC,QM∥平面PAC,MN∥平面PAC,∵MN∩QM=M,∴平面QMN∥平面PAC,QK⊂平面QMN,∴QK∥平面PAC.(2)过M作MH⊥AN于H,连QH,则∠QHM即为...
答案解析:(1)连结QM,由已知条件推导出平面QMN∥平面PAC,由此能证明QK∥平面PAC.
(2)过M作MH⊥AN于H,连QH,则∠QHM即为二面角Q-AN-M的平面角,由此能求出二面角Q-AN-M的平面角的余弦值.
考试点:与二面角有关的立体几何综合题;直线与平面平行的判定.
知识点:本题考查直线与平面平行的证明,考查二面角的平面角的余弦值的求法,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.