19.(本小题满分 12 分) 如图,四棱锥P-ABCD的底面ABCD是棱长为2的菱形,∠DAB=,侧面PAD为等边三角形,PB=.
(Ⅰ)证明:AD⊥PB;
(Ⅱ)求二面角A-PB-C平面角的余弦值.
解:(Ⅰ)证明:取AD中点E,连接PE,BE,∵ΔABD,ΔAPD为等边三角形
∴PE⊥AD,BE⊥AD,∴AD⊥平面BPE,∴AD⊥PB
(Ⅱ)以E为坐标原点,EA,EB分别为x,y轴,过E作直线垂直于底平面为z轴建立空间直角坐标系,则E(0,0,0),A(1,0,0), D(-1,0,0), C(-2,,0),B(0,,0), P(0,,)
设平面PBC法向量,
设平面ABP法向量,
∴,,而二面角所成的角为钝角,
∴二面角A-PB-C平面角的余弦值为.