又FG⊂平面EFG,∴平面EFG⊥平面PBC.
方法二 同方法一,建立空间直角坐标系,则
E(0,2,1)、F(0,1,0)、G(1,1,0).
=(0,-1,-1),=(0,-1,-1),
设平面EFG的法向量是n=(x,y,z),
则有n⊥,n⊥,
∴令y=1,得z=-1,x=0,即n=(0,1,-1).
而显然=(3,0,0)是平面PBC的一个法向量.
这样n· = 0,∴n⊥
即平面PBC的法向量与平面EFG的法向量互相垂直,
∴平面EFG⊥平面PBC.
(2)∵ =(1, 1, 1), =(1,1,0), =(0, 3,3),
∴·=11= 0,· =33 = 0,
∴EG⊥PG,EG⊥BC,
∴EG是PG与BC的公垂线段.
知识点四 利用向量方法求角
四棱锥P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,PA与平面ABCD所成的角为60°,在四边形ABCD中,∠D=∠DAB=90°,AB=4,CD=1,AD=2.
(1)建立适当的坐标系,并写出点B,P的坐标;
(2)求异面直线PA与BC所成角的余弦值.
解 (1)如图所示,以D为原点,射线DA,DC,DP分别为x轴,y轴,z轴的正方向,建立空间直角坐标系D-xyz,
∵∠D=∠DAB=90°,AB=4,CD=1,AD=2,
∴A(2,0,0),C(0,1,0),B(2,4,0).
由PD⊥面ABCD得∠PAD为PA与平面ABCD所成的角.
∴∠PAD=60°.
在Rt△PAD中,由AD=2,得PD=2.
∴P(0,0,2).
(2)∵=(2,0,-2), =(2, 3,0)
∴cos〈,〉=