(2014?台州一模)如图,四棱锥P-ABCD的底面是直角梯形,其中AB⊥AD,DC⊥AD,AB=AD=2,DC=1.侧面正△PA

2025-04-29 11:15:55
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回答1:

解答:(1)证明:取AD中点O,则PO⊥AD,
由平面PAD⊥平面ABCD,得PO⊥平面ABCD,
连结OB,设OB∩AC=H,
∵AB=AD=2,DC=1,O是AD中点,AB⊥AD,DC⊥AD,
∴△BAO≌△ADC,
∴∠CAD=∠OBA,
∴∠CAD+∠AOB=∠OBA+∠AOB=90°,
∴∠AHO=90°,∴CA⊥PO,
∴CA⊥平面POB,
∴AC⊥PB.
(Ⅱ)①解:连结BD交AC于F,连结EF,
则EF是平面PBD与平面ACE的交线,
∵直线PD∥平面ACE,
∴PD∥EF,

PE
EB
DF
FB
DC
AB
1
2

②证明:∵CA⊥面POB,
∴∠PHO,∠EHB分别是二面角P-AC-D与E-AC-B的平面角,
作EG⊥OB于G,在Rt△OAB中,
OH
HB
AO2
AB2
1
4

∴OH=
1
5
OB
,HB=
4
5
OB

又GB=
2
3
OB

∴HG=HB-GB=
2
15
OB

HG
OH
2
15
OB
1
5
OB
=
2
3
EG
PO

∴tan∠PHO=tan∠EHG,
∴二面角P-AC-D与E-AC-B大小相等.