(2014•宝鸡三模)如图,四棱锥P-ABCD的底面为正方形,侧面PAD⊥底面ABCD.△PAD为等腰直角三角形,且PA

(2014•宝鸡三模)如图,四棱锥P-ABCD的底面为正方形,侧面PAD⊥底面ABCD.△PAD为等腰直角三角形,且PA⊥AD. E,F分别为底边AB和侧棱PC的中点.
(Ⅰ)求证:EF∥平面PAD;
(Ⅱ)求证:EF⊥平面PCD;
(Ⅲ)求二面角E-PD-C的余弦值.
jinxiudong 1年前 已收到1个回答 举报

ppcfq 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)取PD的中点G,连接FG,AG,证明四边形AEFG是平行四边形,可得EF∥AG,利用线面平行的判定定理可得EF∥平面PAD;
(Ⅱ)先证明AB,AD,AP两两垂直,再建立空间直角坐标系,证明
EF
PD
=0,
EF
CD
=0,可得EF⊥PD,EF⊥CD,利用线面垂直的判定定理可得EF⊥平面PCD;
(Ⅲ)求出平面EPD的法向量,平面PCD的法向量,利用向量的夹角公式,即可求二面角E-PD-C的余弦值.

(Ⅰ)证明:取PD的中点G,连接FG,AG.因为F,G分别是PC,PD的中点,所以FG是△PCD的中位线.所以FG∥CD,且FG=12CD.又因为E是AB的中点,且底面ABCD为正方形,所以AE=12AB=12CD,且AE∥CD.所以AE∥FG,且AE=FG....

点评:
本题考点: 与二面角有关的立体几何综合题;直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的判定.

考点点评: 本题考查线面平行,线面垂直,考查面面角,考查向量知识的运用,考查学生分析解决问题的能力,综合性强.

1年前

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