(2013•朝阳区二模)如图,已知四边形ABCD是正方形,EA⊥平面ABCD,PD∥EA,AD=PD=2EA=2,F,G,H分别为BP,BE,PC的中点.(Ⅰ)求证:FG∥平面PDE;(Ⅱ)求证:平面

题目简介

(2013•朝阳区二模)如图,已知四边形ABCD是正方形,EA⊥平面ABCD,PD∥EA,AD=PD=2EA=2,F,G,H分别为BP,BE,PC的中点.(Ⅰ)求证:FG∥平面PDE;(Ⅱ)求证:平面

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(2013•朝阳区二模)如图,已知四边形ABCD是正方形,EA⊥平面ABCD,PDEA,AD=PD=2EA=2,F,G,H分别为BP,BE,PC的中点.
(Ⅰ)求证:FG平面PDE;
(Ⅱ)求证:平面FGH⊥平面AEB;
(Ⅲ)在线段PC上是否存在一点M,使PB⊥平面EFM?若存在,求出线段PM的长;若不存在,请说明理由.360优课网
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(Ⅰ)证明:因为F,G分别为PB,BE的中点,所以FGPE.
又因为FG⊄平面PED,PE⊂平面PED,所以,FG平面PED.…(4分)
(Ⅱ)因为EA⊥平面ABCD,所以EA⊥CB.
又因为CB⊥AB,AB∩AE=A,所以CB⊥平面ABE.
由已知F,H分别为线段PB,PC的中点,所以FHBC,则FH⊥平面ABE.
而FH⊂平面FGH,所以平面FGH⊥平面ABE.…(9分)
(Ⅲ)在线段PC上存在一点M,使PB⊥平面EFM.证明如下:
在直角三角形AEB中,因为AE=1,AB=2,所以BE=
5

在直角梯形EADP中,因为AE=1,AD=PD=2,所以PE=
5

所以PE=BE.又因为F为PB的中点,所以EF⊥PB.
要使PB⊥平面EFM,只需使PB⊥FM.
因为PD⊥平面ABCD,所以PD⊥CB,又因为CB⊥CD,PD∩CD=D,
所以CB⊥平面PCD,而PC⊂平面PCD,所以CB⊥PC.
若PB⊥FM,则△PFM△PCB,可得class="stub"PM
PB
=class="stub"PF
PC

由已知可求得PB=2
3
PF=
3
PC=2
2
,所以PM=
3
2
2
.…(14分)

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