如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是边长为2的正方形,PD⊥底面ABCD,PD=DC,点E是PC的中点,点F在PB上,EF⊥PB.(I)求证:PA∥平面BDE

发布时间:2020-07-31 20:02:16

如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是边长为2的正方形,PD⊥底面ABCD,PD=DC,点E是PC的中点,点F在PB上,EF⊥PB.
(I)求证:PA∥平面BDE;
(II)求证:PB⊥平面DEF.

网友回答

(I)证明:如图,连接AC,AC交BD于点G,连接EG.
∵底面ABCD是正方形,
∴G为AC的中点.
又E为PC的中点,
∴EG∥PA.
∵EG?平面EDB,PA?平面EDB,
∴PA∥平面EDB
(II)证明:∵PD⊥底面ABCD,∴PD⊥BC,PD⊥DC,PD⊥DB
又∵BC⊥DC,PD∩DC=D,
∴BC⊥平面PDC.
∴PC是PB在平面PDC内的射影.
∵PD⊥DC,PD=DC,点E是PC的中点,
∴DE⊥PC.
由三垂线定理知,DE⊥PB.
∵DE⊥PB,EF⊥PB,DE∩EF=E,
∴PB⊥平面DEF.
解析分析:(I)连接AC,AC交BD于点G,连接EG.利用题设条件和中位线定理,推导出EG∥PA.由此能够证明PA∥平面EDB(II)由PD⊥底面ABCD,知PD⊥BC,由BC⊥DC,知BC⊥平面PDC.再由三垂线定理推导出DE⊥PB.由此能够证明PB⊥平面DEF.

点评:本题考查直线与平面平行的证明,考查直线与平面垂直的证明.解题时要认真审题,注意中位线定理和三垂线定理的合理运用.
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