点、线、面的位置关系1、在四棱锥P-ABCD中,底面是边长为2的菱形,∠DAB=60°,对角线AC与BD交于点O,PO⊥平面ABCD,PB与平面ABCD所成角为60°
(1)求四棱锥的体积;(2)若E是PB的中点,求异面直线DE与PA所成角的余弦值.解(1)在四棱锥P-ABCD中, PO⊥面ABCD,∴∠PBO是PB与面ABCD所成的角,即∠PBO=60°, BO=AB·sin30°=1, PO⊥OB,∴PO=BO·tan60°=, 底面菱形的面积S=2××22=2
∴四棱锥P-ABCD的体积VP-ABCD=×2×=2
(2)取AB的中点F,连接EF,DF, E为PB中点,∴EF∥PA,∴∠DEF为异面直线DE与PA所成角(或其补角).在Rt△AOB中,AO=AB·cos30°==OP,∴在Rt△POA中,PA=,∴EF=
在正△ABD和正△PDB中,DF=DE=,在△DEF中,由余弦定理,得cos∠DEF====
即异面直线DE与PA所成角的余弦值为
2、在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是棱A1B1,A1D1的中点,则A1B与EF所成角的大小为________.1解析如图,连接B1D1,D1C,B1C
由题意知EF是△A1B1D1的中位线,所以EF∥B1D1
又A1B∥D1C,所以A1B与EF所成的角等于B1D1与D1C所成的角.因为△D1B1C为正三角形,所以∠B1D1C=
故A1B与EF所成角的大小为
答案3.(2013·浙江卷)设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面().A.若m∥α,n∥α,则m∥nB.若m∥α,m∥β,则α∥βC.若m∥n,m⊥α,则n⊥αD.若m∥α,α⊥β,则m⊥β解析本题可借助特殊图形求解,画一个正方体作为模型(如图).设底面ABCD为α,侧面A1ADD1为β
①当A1B1=m,B1C1=n时,显然A不正确;②当B