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如图,已知四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,ABCD是直角梯形,AD∥BC,∠BAD=90°,BC=2AD.

来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/11/12 16:23:23
如图,已知四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,ABCD是直角梯形,AD∥BC,∠BAD=90°,BC=2AD.

(1)求证:AB⊥PD;
(2)在线段PB上是否存在一点E,使AE∥平面PCD,若存在,指出点E的位置并加以证明;若不存在,请说明理由.
如图,已知四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,ABCD是直角梯形,AD∥BC,∠BAD=90°,BC=2AD.

(1)证明∵PA⊥平面ABCD,AB⊂平面ABCD,
∴PA⊥AB.(2分)
∵AB⊥AD,PA∩AD=A,
∴AB⊥平面PAD,(5分)
∵PD⊂平面PAD,
∴AB⊥PD.(6分)
(2)取线段PB的中点E,PC的中点F,连接AE,EF,DF,
则EF是△PBC中位线.
∴EF∥BC,EF=
1
2BC,
∵AD∥BC,AD=
1
2BC,
∴AD∥EF,AD=EF.
∴四边形EFDA是平行四边形,(8分)
∴AE∥DF.
∵AE⊄平面PCD,DF⊂平面PCD,(10分)
∴AE∥平面PCD.(11分)
∴线段PB的中点E是符合题意要求的点.(12分)
∴平面AEF∥平面PCD.(10分)
∵AE⊂平面AEF,
∴AE∥平面PCD.(11分)
∴线段PB的中点E是符合题意要求的点.(12分)