(2014•宜昌三模)如图,C是以AB为直径的圆O上异于A,B的点,平面PAC⊥平面ABC,PA=PC=AC=2,BC=

(2014•宜昌三模)如图,C是以AB为直径的圆O上异于A,B的点,平面PAC⊥平面ABC,PA=PC=AC=2,BC=4,E,F 分别是PC,PB的中点,记平面AEF与平面ABC的交线为直线l.
(Ⅰ)求证:直线l⊥平面PAC;
(Ⅱ)直线l上是否存在点Q,使直线PQ分别与平面AEF、直线EF所成的角互余?若存在,求出|AQ|的值;若不存在,请说明理由.
昂扬的黑 1年前 已收到1个回答 举报

corba00 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)利用三角形中位线定理推导出BC∥面EFA,从而得到BC∥l,再由已知条件推导出BC⊥面PAC,由此证明l⊥面PAC.
(2)以C为坐标原点,CA为x轴,CB为y轴,过C垂直于面ABC的直线为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法求出直线l上存在点Q,使直线PQ分别与平面AEF、直线EF所成的角互余,|AQ|=1.

(Ⅰ)证明:∵E,F分别是PB,PC的中点,∴BC∥EF,
又EF⊂平面EFA,BC不包含于平面EFA,
∴BC∥面EFA,
又BC⊂面ABC,面EFA∩面ABC=l,
∴BC∥l,
又BC⊥AC,面PAC∩面ABC=AC,
面PAC⊥面ABC,∴BC⊥面PAC,
∴l⊥面PAC.
(2)以C为坐标原点,CA为x轴,CB为y轴,
过C垂直于面ABC的直线为z轴,建立空间直角坐标系,
A(2,0,0),B(0,4,0),P(1,0,
3),
E(
1
2,0,

3
2),F(
1
2,2,

3
2),


AE=(−
3
2,0,

3
2),

EF=(0,2,0),
设Q(2,y,0),面AEF的法向量为

m=(x,y,z),

点评:
本题考点: 平面与平面垂直的判定.

考点点评: 本题考查直线与平面垂直的证明,考查满足条件的点是否存在的判断与求法,解题时要认真审题,注意向量法的合理运用.

1年前

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