如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为正方形,对角线相交于点O,PA⊥底面ABCD。(Ⅰ)当E为PA的中点时,求证:PC∥平面EBD;(Ⅱ)在侧棱PB上是否存在一点F,使得OF⊥AB,若存在,请说
(Ⅰ)证明:连接EO,由已知,得O是AC的中点,E为PA的中点, ∴EO∥PC, 又∵EO平面EBD,PC平面EBD, ∴PC∥平面EBD;(Ⅱ)答:存在,且点F是侧棱PB的中点,在平面PAB内作FH⊥AB,H为垂足,连接HO,OF, 由已知,得PA⊥AB, ∴FH∥PA, ∴H是AB的中点,又∵O是AC的中点,∴OH∥CB,由已知,得CB⊥AB,∴OH⊥AB, ∵FH∩OH=H,∴AB⊥平面HOF,又∵OF平面HOF, ∴OF⊥AB。
题目简介
如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为正方形,对角线相交于点O,PA⊥底面ABCD。(Ⅰ)当E为PA的中点时,求证:PC∥平面EBD;(Ⅱ)在侧棱PB上是否存在一点F,使得OF⊥AB,若存在,请说
题目详情
(Ⅰ)当E为PA的中点时,求证:PC∥平面EBD;
(Ⅱ)在侧棱PB上是否存在一点F,使得OF⊥AB,若存在,请说出点F的位置,并给予证明;若不存在,请说明理由。
答案
(Ⅰ)证明:连接EO,
平面EBD,PC
平面EBD,
平面HOF,
由已知,得O是AC的中点,E为PA的中点,
∴EO∥PC,
又∵EO
∴PC∥平面EBD;
(Ⅱ)答:存在,且点F是侧棱PB的中点,
在平面PAB内作FH⊥AB,H为垂足,连接HO,OF,
由已知,得PA⊥AB,
∴FH∥PA,
∴H是AB的中点,
又∵O是AC的中点,
∴OH∥CB,
由已知,得CB⊥AB,
∴OH⊥AB,
∵FH∩OH=H,
∴AB⊥平面HOF,
又∵OF
∴OF⊥AB。