已知PA⊥矩形ABCD所在平面,PA=AD=,E为线段PD上一点.(1)当E为PD的中点时,求证:BD⊥CE;(2)是否存在E使二面角E﹣AC﹣D为30°?若存在,求,若不存在,说明理由.-高三数学

题目简介

已知PA⊥矩形ABCD所在平面,PA=AD=,E为线段PD上一点.(1)当E为PD的中点时,求证:BD⊥CE;(2)是否存在E使二面角E﹣AC﹣D为30°?若存在,求,若不存在,说明理由.-高三数学

题目详情

已知PA⊥矩形ABCD所在平面,PA=AD=,E为线段PD上一点.
(1)当E为PD的中点时,求证:BD⊥CE;
(2)是否存在E使二面角E﹣AC﹣D为30°?若存在,求,若不存在,说明理由.
题型:解答题难度:中档来源:湖北省模拟题

答案

(1)证明:不妨设 ,则PA=PD=2,取AD的中点F,连EF,CF.
则△BCD∽△CDF,
∴∠DBC=∠DCF
∴∠DBC+∠BCF=∠DCF+∠BCF=90° ∴BD⊥CF 又EF∥PA,PA⊥平面ABCD ∴EF⊥平面ABCD 故由三垂线定理知BD⊥CE
(2)作EG⊥AD于G,过G作GH⊥AC于H,连EH,则EH⊥AC,
所以∠EHG为二面角E﹣AC﹣D的平面角.
设EG=x,则DG=x,∴AG=2﹣x,

,∴


所以存在点E满足条件,且

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