如圖，ABCD為正方形，PA丄面ABCD，E，F(xiàn)分別為BC、CD的中點，PA=AD=2．
（1）求證：面PFD丄面PAD；
（2）求面PAE與面PFD所成的銳二面角．

（1）證明：∵PA丄面ABCD，CD?面ABCD，∴PA丄CD
∵ABCD為正方形，∴CD⊥AD
∵PA∩DA=A，∴CD⊥平面PAD
∵CD?平面PCD
∴面PFD丄面PAD；
（2）建立如圖所示的直角坐標(biāo)系，

則，=（2，1，0），
設(shè)平面APE的一個法向量為，則，∴可取
設(shè)平面PDF的一個法向量為，∵
∴，∴可取
∴===-
∴面PAE與面PFD所成的銳二面角為arccos．
分析：（1）先證明CD⊥平面PAD，再利用面面垂直的判定，證明面PFD丄面PAD；
（2）建立開具直角坐標(biāo)系，求出平面APE的一個法向量，平面PDF的一個法向量，利用向量的夾角公式，即可求得面PAE與面PFD所成的銳二面角．
點評：本題考查面面垂直，考查面面角，解題的關(guān)鍵是掌握面面垂直的判定方法，正確運用空間向量解決空間角問題，屬于中檔題．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

（下列兩道題任選做一道，若兩道都做，則以第一道計分）
（1）正方體ABCD-A1B1C1D1中，M、N是棱BC、CD的中點，則異面直線AD1與MN所成的角為
60°
60°
度；
（2）如圖是表示一個正方體表面的一種平面展開圖，圖中的四條線段AB、CD、EF和GH在原正方體中相互異面的有
3
3
對．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

如圖所示為某風(fēng)景區(qū)設(shè)計建造的一個休閑廣場，廣場的中間造型的平面圖是由兩個相同的矩形ABCD和EFGH構(gòu)成對稱的十字形區(qū)域，十字形區(qū)域面積為2000m2，計劃在正方方形MNPQ上建一座“觀景花壇”，造價為每平方4100元，在四個相同的矩形上（圖中陰影部分）鋪石材地坪，價格為每平方110元，再在四個空角（如△DQH等）上鋪草坪，價格為每平方80元．設(shè)AD長為xm，DQ長為ym．
（I）試找出x與y滿足的等量關(guān)系式；
（Ⅱ）若該廣場的占地面積不超過2800m2，求x的取值范圍；
（Ⅲ）求該廣場的總造價的最小值及此時AD的長．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：解答題

如圖所示為某風(fēng)景區(qū)設(shè)計建造的一個休閑廣場，廣場的中間造型的平面圖是由兩個相同的矩形ABCD和EFGH構(gòu)成對稱的十字形區(qū)域，十字形區(qū)域面積為2000m2，計劃在正方方形MNPQ上建一座“觀景花壇”，造價為每平方4100元，在四個相同的矩形上（圖中陰影部分）鋪石材地坪，價格為每平方110元，再在四個空角（如△DQH等）上鋪草坪，價格為每平方80元．設(shè)AD長為xm，DQ長為ym．
（I）試找出x與y滿足的等量關(guān)系式；
（Ⅱ）若該廣場的占地面積不超過2800m2，求x的取值范圍；
（Ⅲ）求該廣場的總造價的最小值及此時AD的長．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源：2012-2013學(xué)年廣東省汕尾市陸豐市新龍中學(xué)高一（上）第二次月考數(shù)學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

（下列兩道題任選做一道，若兩道都做，則以第一道計分）
（1）正方體ABCD-A1B1C1D1中，M、N是棱BC、CD的中點，則異面直線AD1與MN所成的角為    度；
（2）如圖是表示一個正方體表面的一種平面展開圖，圖中的四條線段AB、CD、EF和GH在原正方體中相互異面的有    對．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源：2010-2011學(xué)年江蘇省無錫市高一（下）期末數(shù)學(xué)試卷（解析版） 題型：解答題

如圖所示為某風(fēng)景區(qū)設(shè)計建造的一個休閑廣場，廣場的中間造型的平面圖是由兩個相同的矩形ABCD和EFGH構(gòu)成對稱的十字形區(qū)域，十字形區(qū)域面積為2000m2，計劃在正方方形MNPQ上建一座“觀景花壇”，造價為每平方4100元，在四個相同的矩形上（圖中陰影部分）鋪石材地坪，價格為每平方110元，再在四個空角（如△DQH等）上鋪草坪，價格為每平方80元．設(shè)AD長為xm，DQ長為ym．
（I）試找出x與y滿足的等量關(guān)系式；
（Ⅱ）若該廣場的占地面積不超過2800m2，求x的取值范圍；
（Ⅲ）求該廣場的總造價的最小值及此時AD的長．

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