如图1,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠ADC=90°,BA=BC?把△BAC沿AC折起到△PAC的位置,使得点P在平面ADC上的正投影O恰好落在线段AC上,如图2所示,点E,F分别为线段PC,CD的中点.
(I)?求证:平面OEF∥平面APD;
(II)求直线CD⊥与平面POF
(III)在棱PC上是否存在一点M,使得M到点P,O,C,F四点的距离相等?请说明理由.
网友回答
解:(I)∵点P在平面ADC上的正投影O恰好落在线段AC上,
∴PO⊥平面ABC,
∴PO⊥AC.
∵AB=BC,
∴O是AC的 中点,
∴OE∥PA.
同理OF∥AD.
又OE∩OF=O,PA∩AD=A,
∴平面OEF∥平面PDA.
(II)∵OF∥AD,AD⊥CD,
∴OF⊥CD,
又PO⊥平面ADC,CD?平面ADC,
∴PO⊥CD,
又OF∩PO=O,
∴CD⊥平面POF.
(III)存在,事实上记点E为M即可,
∵CD⊥平面POF,PF?平面POF,
∴CD⊥PF,
又M为PC中点,∴EF=,
同理,在直角三角形POC中,EP=EC=OE=,
∴点E到四个点P,O,C,F的距离相等.
解析分析:(Ⅰ)利用面面垂直的性质定理可得PO⊥平面ABC,再利用等腰三角形的性质可得O是AC的 中点,利用三角形的中位线定理即可得出OE∥PA,OF∥AD,再利用面面平行的判定定理即可证明;(Ⅱ)线线平行的性质可得OF⊥CD,利用线面垂直的性质定理可得PO⊥CD,再利用线面垂直的判定定理即可证明;(Ⅲ)利用线面垂直的性质定理可得CD⊥PF,再利用直角三角形的斜边上中线的性质即可证明.
点评:熟练掌握面面垂直的性质定理、等腰三角形的性质、三角形的中位线定理、面面平行的判定定理、线线平行的性质、线面垂直的判定与性质定理、直角三角形的斜边上中线的性质是解题的关键..