∠DCE=,如图,过D作DF垂直CE于F,易知DF=FC=FE=1,又已知EB=1,故FB=2.
由∠ACB=,得DF∥AC,∴==,
故AC=DF=.
以C为坐标原点,分别以\s\up6(→(→),\s\up6(→(→),\s\up6(→(→)的方向为x轴,y轴,z轴的正方向建立空间直角坐标系,
则C(0,0,0),P(0,0,3),A,E(0,2,0),D(1,1,0),\s\up6(→(→)=(1,-1,0),\s\up6(→(→)=(-1,-1,3),\s\up6(→(→)=.
设平面PAD的法向量为n1=(x1,y1,z1),
由n1·\s\up6(→(→)=0,n1·\s\up6(→(→)=0,得
故可取n1=(2,1,1).
由(1)可知DE⊥平面PCD,故平面PCD的法向量n2可取为\s\up6(→(→),即n2=(1,-1,0).
从而法向量n1,n2的夹角的余弦值为
cos 〈n1,n2〉==,
故所求二面角A-PD-C的余弦值为.
3.(2017·重庆模拟)如图,直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=AC=AA1=4,BC=2.BD⊥AC,垂足为D,E为棱BB1上一点,BD∥平面AC1E.
(1)求线段B1E的长;
(2)求二面角C1-AC-E的余弦值.
解 (1)由AB=AC=4,知△ABC为等腰三角形,
又BD⊥AC,BC=2,
故·AC·BD=·BC·,
解得BD=.
从而在Rt△CDB中,CD==1,故AD=AC-CD=3.
如图,过点D作DF∥CC1,交AC1于F,连接EF.因为DF∥CC1,从而==,得DF=3.
因为DF∥CC1,CC1∥BB1,故DF∥BB1,即DF∥BE,故DF与BE确定平面BDFE.