如图,在四棱锥P-ABCD中,ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,PA=AD=1,AB=,点F是PD的中点,点E在CD上移动.
(1)当点E为CD的中点时,试判断EF与平面PAC的关系,并说明理由;
(2)求证:PE⊥AF.
网友回答
(1)解:当点E为CD的中点时,EF∥平面PAC.
理由如下:∵点E,F分别为CD,PD的中点,∴EF∥PC.
∵PC?平面PAC,EF?平面PAC,
∴EF∥平面PAC.
(2)证明:∵PA⊥平面ABCD,CD?平面ABCD,
∴CD⊥PA.
又ABCD是矩形,∴CD⊥AD,
∵PA∩AD=A,∴CD⊥平面PAD.
∵AF?平面PAD,∴AF⊥CD.
∵PA=AD,点F是PD的中点,∴AF⊥PD.
又CD∩PD=D,∴AF⊥平面PDC.
∵PE?平面PDC,
∴PE⊥AF.
解析分析:(1)当点E为CD的中点时,EF∥平面PAC,欲证EF∥平面PAC,根据直线与平面平行的判定定理可知只需证EF与平面PAC内一直线平行,根据中位线定理可知EF∥PC;(2)欲证PE⊥AF,而PE?平面PDC,可先证AF⊥平面PDC,根据CD⊥平面PAD,由线面垂直的性质可知AF⊥CD,根据等腰三角形可知AF⊥PD,CD∩PD=D,满足线面垂直的判定定理.
点评:本题考查直线与平面平行的判定,考查线面垂直的判定和性质等有关知识,同时考查了空间想象能力和推理论证的能力,属于中档题.