1.(2017·全国卷Ⅰ)如图,在四棱锥PABCD中,AB∥CD,且∠BAP=∠CDP=90°.
(1)证明:平面PAB⊥平面PAD;
(2)若PA=PD=AB=DC,∠APD=90°,求二面角APBC的余弦值.
(1)证明:由已知∠BAP=∠CDP=90°,得AB⊥AP,CD⊥PD.
因为AB∥CD,所以AB⊥PD.
又AP∩DP=P,所以AB⊥平面PAD.
因为AB⊂平面PAB,所以平面PAB⊥平面PAD.
(2)在平面PAD内作PF⊥AD,垂足为点F.
由(1)可知,AB⊥平面PAD,故AB⊥PF,
可得PF⊥平面ABCD.
以F为坐标原点,的方向为x轴正方向,||为单位长度建立如图所示的空间直角坐标系Fxyz.
由(1)及已知可得A(,0,0),P(0,0,),B(,1,0),C(-,1,0),
所以=(-,1,-),=(,0,0),
=(,0,-),=(0,1,0).
设n=(x1,y1,z1)是平面PCB的一个法向量,则