4.(2024·安徽五校联盟第二次质检)如图,在五面体ABCDFE中,底面ABCD为矩形,EF∥AB,BC⊥FD,过BC的平面交棱FD于P,交棱FA于Q.
(1)证明:PQ∥平面ABCD;
(2)若CD⊥BE,EF=EC,CD=2EF,BC=tEF,求平面ADF与平面BCE所成锐二面角的大小.
5.(2024·东北四市联合体模拟(一))如图,等腰梯形ABCD中,AB∥CD,AD=AB=BC=1,CD=2,E为CD的中点,将△ADE沿AE折到△APE的位置.
(1)证明:AE⊥PB;
(2)当四棱锥P-ABCE的体积最大时,求二面角A-PE-C的余弦值.
6.(2024·广州市综合检测(一))如图,在三棱锥A-BCD中,△ABC是等边三角形,∠BAD=∠BCD=90°,点P是AC的中点,连接BP,DP.
(1)证明:平面ACD⊥平面BDP;
(2)若BD=6,且二面角A-BD-C为120°,求直线AD与平面BCD所成角的正弦值.
7.(2024·长沙市统一模拟考试)如图,矩形ABCD和梯形BEFC所在平面互相垂直,BE∥CF,∠BCF=90°,AD=3,BE=3,CF=4,EF=2.
(1)求证:AE∥平面DCF;
(2)当AB的长为何值时,二面角A-EF-C的大小为60°?
8.在平行四边形PABC中,PA=4,PC=22,∠P=45°,D是PA的中点(如图1).将△PCD沿CD折起到图2中△P1CD的位置,得到四棱锥P1-ABCD.
(1)将△PCD沿CD折起的过程中,CD⊥平面P1DA是否成立?请证明你的结论. (2)若P1D与平面ABCD所成的角为60°,且△P1DA为锐角三角形,求平面P1AD和平面P1BC所成角的余弦值.
9. (2024·全国卷Ⅱ)如图,在三棱锥P-ABC中,AB=BC=22,PA=PB=PC=AC=4,O为AC的中点.
(1)证明:PO⊥平面ABC;
(2)若点M在棱BC上,且二面角M-PA-C为30°,求PC与平面PAM所成角的正弦值.