解答题(二)17.(2019·广东肇庆第三次统一检测)在△ABC中,D是BC上的点,AD平分∠BAC,sinC=2sinB
(1)求;(2)若AD=AC=1,求BC的长.解(1)由正弦定理可得在△ABD中,=,在△ACD中,=,又因为∠BAD=∠CAD,所以==2
(2)sinC=2sinB,由正弦定理得AB=2AC=2,设DC=x,则BD=2x,则cos∠BAD==,cos∠CAD==,因为∠BAD=∠CAD,所以=,解得x=,即BC=3x=
(2019·湖北4月调研)已知四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AD∥BC,AB=AD=3,BC=4,AC=5
(1)当AP变化时,点C到平面PAB的距离是否为定值
若是,请求出该定值;若不是,请说明理由;(2)当直线PB与平面ABCD所成的角为45°时,求二面角A-PD-C的余弦值.解(1)由AB=3,BC=4,AC=5知AB2+BC2=AC2,则AB⊥BC,由PA⊥平面ABCD,BC⊂平面ABCD,得PA⊥BC,又PA∩AB=A,PA,AB⊂平面PAB,则BC⊥平面PAB,则点C到平面PAB的距离为定值BC=4
(2)由PA⊥平面ABCD,则∠PBA为直线PB与平面ABCD所成的角,即∠PBA=45°,所以PA=AB=3
由AD∥BC,AB⊥BC得AB⊥AD,故直线AB,AD,AP两两垂直,因此,以点A为坐标原点,以AB,AD,AP所在的直线分别为x轴、y轴、z轴建立如图所示的空间直角坐标系,易得P(0,0,3),D(0,3,0),C(3,4,0),于是DP=(0,-3,3),DC=(3,1,0),设平面PDC的法向量为n1=(x,y,z),则即取x=1,则y=-3,z=-3,即n1=(1,-3,-3),显然n2=(1,0,0)为平面PAD的一个法向量,于是,cos〈n1,n2〉===
又二面角A-PD-C为钝角,