如图,在底面是直角梯形的四棱锥P﹣ABCD中,∠DAB=90°,PA⊥平面ABCD,PA=AB=BC=3,梯形上底AD=1.(1)求证:BC⊥平面PAB;(2)

如图,在底面是直角梯形的四棱锥P﹣ABCD中,∠DAB=90°,PA⊥平面ABCD,PA=AB=BC=3,梯形上底AD=1.(1)求证:BC⊥平面PAB;(2)

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如图,在底面是直角梯形的四棱锥P﹣ABCD中,∠DAB=90°,PA⊥平面ABCD,
PA=AB=BC=3,梯形上底AD=1.
(1)求证:BC⊥平面PAB;
(2)求面PCD与面PAB所成锐二面角的正切值;
(3)在PC上是否存在一点E,使得DE平面PAB?若存在,请找出;若不存在,说明理由.



答案

(1)证明:由题意,∵BCAD,∠DAB=90°,
∴BC⊥AB
∵PA⊥平面ABCD
∴BC⊥PA,
又PA∩AB=A
∴BC⊥平面PAB;
(2)解:延长BA、CD交于Q点,过A作AH⊥PQ,垂足为H,连DH
由(1)及ADBC知:AD⊥平面PAQ
∴AD⊥PQ且AH⊥PQ
所以PQ⊥平面HAD,即PQ⊥HD.
所以∠AHD是面PCD与面PBA所成的二面角的平面角
∵PA=AB=BC=3,梯形上底AD=1



所以面PCD与面PAB所成二面角的正切值为
(3)解:存在.在BC上取一点F,使BF=1,则DFAB.
由条件知,PC=3,在PC上取点E,使PE=,则EFPB,
所以,平面EFD平面PAB,
因为DE平面EFD,
所以DE平面PAB



举一反三
如图,在四棱锥P﹣ABCD中,ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,PA=AD=1,AB=,点F是PD的中点,点E在CD上移动.
(1)当点E为CD的中点时,试判断EF与平面PAC的关系,并说明理由;
(2)求证:PE⊥AF.
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如图,平行四边形ABCD中,BD⊥CD,正方形ADEF所在的平面和平面ABCD垂直,H是BE的中点,G是AE,DF的交点.
(1)求证:GH∥平面CDE;
(2)求证:BD⊥平面CDE.
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如图,在四面体ABCD中,CB=CD,AD⊥BD,点E,F分别是AB,BD的中点。
求证:(1)直线EF∥面ACD;
(2)平面EFC⊥面BCD.
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如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是矩形PA⊥平面ABCD,AP=AB,BP=BC=2,E,F分别是PB,PC的中点.
(Ⅰ)证明:EF∥平面PAD;
(Ⅱ)求三棱锥E﹣ABC的体积V.
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如图,过平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1任意两条棱的中点作直线,其中与平面DBB1D1平行的直线共有(    )条.
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