如图,三棱锥P-ABC中,PA⊥底面ABC,AB⊥BC,DE垂直平分PC,且分别交AC、PC于D、E两点,又PB=BC,PA=AB.(Ⅰ)求证:PC⊥平面BDE;(Ⅱ

发布时间:2020-07-31 13:35:59

如图,三棱锥P-ABC中,PA⊥底面ABC,AB⊥BC,DE垂直平分PC,且分别交AC、PC于D、E两点,又PB=BC,PA=AB.
(Ⅰ)求证:PC⊥平面BDE;
(Ⅱ)若点Q是线段PA上任一点,求证:BD⊥DQ;
(Ⅲ)求线段PA上点Q的位置,使得PC∥平面BDQ.

网友回答

(Ⅰ)证明:由等腰三角形PBC,得BE⊥PC
又DE垂直平分PC,
∴DE⊥PC
∴PC⊥平面BDE,(4分)

(Ⅱ)由(Ⅰ),有PC⊥BD
因为PA⊥底面ABC,所以PA⊥BD
BD⊥平面PAC,所以点Q是线段PA上任一点都有
BD⊥DQ(8分)

(Ⅲ)解:不妨令PA=AB=1,有PB=BC=
计算得AD=AC所以点Q在线段PA的处,
即AQ=AP时,PC∥QD,从而PC∥平面BDQ.(12分)
解析分析:(Ⅰ)要证PC⊥平面BDE,只需证明PC垂直平面BDE内的两条相交直线BE、DE即可.(Ⅱ)点Q是线段PA上任一点,要证BD⊥DQ,只需证明BD垂直平面PAC即可;(Ⅲ)点Q在线段PA的处,此时PC∥QD,利用直线与平面平行的判定,可证得PC∥平面BDQ.

点评:本题考查直线与平面垂直的判定,直线与平面平行的判定,考查空间想象能力,逻辑思维能力,是中档题.
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