如图,PA垂直于矩形ABCD所在的平面,M、N分别是AB、PC的中点(1)求证:MN∥平面PAD;(2)若∠PAD=45°,求证:MN⊥平面PCD.-高二数学

题目简介

如图,PA垂直于矩形ABCD所在的平面,M、N分别是AB、PC的中点(1)求证:MN∥平面PAD;(2)若∠PAD=45°,求证:MN⊥平面PCD.-高二数学

题目详情

如图,PA垂直于矩形ABCD所在的平面,M、N分别是AB、PC的中点
(1)求证:MN平面PAD;
(2)若∠PAD=45°,求证:MN⊥平面PCD.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)证明:取PD中点E,连结AE,EN,则有EN 平行且等于class="stub"1
2
CD
,AM平行且等于class="stub"1
2
CD

故有 EN和 AM平行且相等,∴AMNE为平行四边形,∴MNAE.
又AE⊂平面PAD,而 MN不在平面PAD内,所以MN平面PAD.-------(6分)
(2)∵PA⊥平面ABCD,AD⊂平面ABCD,∴PA⊥AD.
又∠PDA=45°,∴△PAD为等腰直角三角形.
又E是PD中点,∴AE⊥PD,又AEMN,∴MN⊥PD.
又ABCD为矩形,∴AB⊥AD.
又AB⊥PA,AD∩PA=A,∴AB⊥平面PAD.
∵AE⊂平面PAD,AB⊥AE,又ABCD,AEMN,∴MN⊥CD.
又∵PD∩CD=D,∴MN⊥平面PCD.…(12分)

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