如圖,圓錐頂點為P,底面圓心為O,其母線與底面所成的角為22.5°,AB和CD是底面圓O上的兩條平行的弦,軸OP與平面PCD所成的角為60°.

(1)證明:平面PAB與平面PCD的交線平行于底面;
(2)求cos∠COD.
(1)見解析   (2)17-12
(1)證明 設(shè)平面PAB與平面PCD的交線為l.

因為AB∥CD,AB不在平面PCD內(nèi),所以AB∥平面PCD.
又因為AB?平面PAB,平面PAB與平面PCD的交線為l,所以AB∥l.
由直線AB在底面上而l在底面外可知,l與底面平行.
(2)設(shè)CD的中點為F,連接OF,PF.
由圓的性質(zhì),知∠COD=2∠COF,OF⊥CD.
因為OP⊥底面,CD?底面,所以O(shè)P⊥CD.
又OP∩OF=O,故CD⊥平面OPF.
又CD?平面PCD,因此平面OPF⊥平面PCD,從而直線OP在平面PCD上的射影為直線PF,故∠OPF為OP與平面PCD所成的角.由題設(shè),∠OPF=60°.
設(shè)OP=h,則OF=OP·tan∠OPF=h·tan 60°=h.
根據(jù)題設(shè)有∠OCP=22.5°,得
OC=.
由1=tan 45°=和tan 22.5°>0,
可解得tan 22.5°=-1,
因此OC==(+1)h.
在Rt△OCF中,cos∠COF=,
故cos∠COD=cos(2∠COF)=2cos2∠COF-1=2()2-1=17-12.
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3
9
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3
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