如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,∠DAB为直角,AB∥CD,AD=CD=2AB,E、F分别为PC、CD的中点.(Ⅰ)试证:AB⊥平面BEF;(Ⅱ)设PA=k·AB,若平面EBD与平面

题目简介

如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,∠DAB为直角,AB∥CD,AD=CD=2AB,E、F分别为PC、CD的中点.(Ⅰ)试证:AB⊥平面BEF;(Ⅱ)设PA=k·AB,若平面EBD与平面

题目详情

如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,∠DAB为直角,AB∥CD,AD=CD=2AB,E、F分别为PC、CD的中点.
(Ⅰ)试证:AB⊥平面BEF;
(Ⅱ)设PA=k·AB,若平面EBD与平面BDC的夹角大于45°,求k的取值范围.
题型:解答题难度:中档来源:0112 模拟题

答案

(Ⅰ)证:由已知DF∥AB且∠DAB为直角,故ABFD是矩形,从而AB⊥BF,
又PA⊥底面ABCD, 所以平面PAD⊥平面ABCD,
因为AB⊥AD,
故AB⊥平面PAD,所以AB⊥PD,
在△PDC内,E、F分别是PC、CD的中点,EF∥PD,
所以AB⊥EF,由此得AB⊥平面BEF。    
(Ⅱ)以A为原点,以AB、AD、AP为OX、OY、OZ正向建立空间直角坐标系,
设AB的长为1,则
设平面CDB的法向量为,平面EDB的法向量为
,∴
取y=1,可得
设二面角E-BD-C的大小为θ,

化简,得,则

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