解答题如图(1),在直角梯形ABCP中,BC∥AP,AB⊥BC,CD⊥AP,AD=DC=PD=2,E、F、G分别是线段PC、PD、BC的中点,现将△PDC折起,使平面PDC⊥平面ABCD,如图(2)所示.在图(2)中,
(1)求证:AP∥平面EFG;
(2)求二面角G-EF-D的大小.
网友回答
解:
(1)证明:如图,取AD中点M,连接FM、MG,
由条件知EF∥DC∥MG,
所以E、F、M、G四点共面,
又由三角形中位线定理知MF∥PA,
所以AP∥平面EFG,(6分)
(2)由条件知,CD⊥AD,CD⊥PD,
所以,CD⊥平面PAD,(8分)
又EF为三角形PCD的中位线,所以EF∥CD,
所以EF⊥平面PAD,
即DP⊥EF,MF⊥EF,(10分)
所以∠MFD为二面角G-EF-D的平面角,(11分)
在Rt△FDM中,易知DM=DF=1
所以∠MFD=45°,
即二面角G-EF-D的大小为45°(14分)解析分析:(1)欲证AP∥平面EFG,根据直线与平面平行的判定定理可知只需证AP与平面EFG内一直线平行即可,取AD中点M,连接FM、MG,由条件知EF∥DC∥MG,则E、F、M、G四点共面,再根据三角形中位线定理知MF∥PA,满足定理所需条件;(2)根据CD⊥AD,CD⊥PD,则CD⊥平面PAD,根据中位线可知EF∥CD,从而EF⊥平面PAD,根据二面角平面角的定义可知∠MED为二面角G-EF-D的平面角,在Rt△FDM中,求出此角即可.点评:本题主要考查了直线与平面平行的判定,以及二面角的度量,应熟练记忆直线与平面平行的判定定理和求解二面角的方法,属于基础题.