19.(本小题满分12分)已知四棱锥P—ABCD,底面ABCD是直角梯形,AD∥BC,∠BCD=90°,,△ABM是边长为2的等边三角形,.
(Ⅰ)求证:平面;
(Ⅱ)若点E为PC中点,求二面角P—MD—E的余弦值.
解:
(Ⅰ)∵△ABM是边长为2的等边三角形,底面ABCD是直角梯形,
,又,, . 又 (6分) (Ⅱ)以D为原点,DC所在直线为x轴,DA所在直线为y轴,
,又,,
.
又
(6分)
(Ⅱ)以D为原点,DC所在直线为x轴,DA所在直线为y轴,
过D且与PA平行的直线为z轴,建立空间直角坐标系D-xyz, 则 设平面PMD的法向量为, 则 取(8分) ∵E为PC中点,则, 设平面MDE的法向量为, 则取(10分) 由.∴二面角P—MD—E的余弦值为.(12分)
过D且与PA平行的直线为z轴,建立空间直角坐标系D-xyz,
则
设平面PMD的法向量为,
取(8分)
∵E为PC中点,则,
设平面MDE的法向量为,
则取(10分)
由.∴二面角P—MD—E的余弦值为.(12分)