(2014?北京模拟)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为直角梯形,AD∥BC,∠ADC=90°,平面PAD⊥底面ABCD

2025-04-30 08:31:09
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回答1:

证明:(Ⅰ)连接AC,交BQ于N,连接MN.     …(1分)
∵BC∥AD且BC=

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2
AD,即BC
AQ,
∴四边形BCQA为平行四边形,且N为AC中点,
又∵点M在是棱PC的中点,
∴MN∥PA.…(2分)
∵MN?平面MQB,PA?平面MQB,…(3分)
∴PA∥平面MBQ. …(4分)
(Ⅱ)∵AD∥BC,BC=
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2
AD,Q为AD的中点,
∴四边形BCDQ为平行四边形,∴CD∥BQ.…(6分)
∵∠ADC=90°∴∠AQB=90°  即QB⊥AD.
又∵平面PAD⊥平面ABCD
且平面PAD∩平面ABCD=AD,…(7分)
∴BQ⊥平面PAD.         …(8分)
∵BQ?平面PQB,
∴平面PQB⊥平面PAD.   …(9分)
另证:AD∥BC,BC=
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AD,Q为AD的中点
∴BC∥DQ 且BC=DQ,
∴四边形BCDQ为平行四边形,∴CD∥BQ.
∵∠ADC=90°∴∠AQB=90°  即QB⊥AD. …(6分)
∵PA=PD,∴PQ⊥AD.        …(7分)
∵PQ∩BQ=Q,∴AD⊥平面PBQ.  …(8分)
∵AD?平面PAD,
∴平面PQB⊥平面PAD.        …(9分)
(Ⅲ)∵PA=PD,Q为AD的中点,∴PQ⊥AD.
∵平面PAD⊥平面ABCD,且平面PAD∩平面ABCD=AD,∴PQ⊥平面ABCD.…(10分)
(不证明PQ⊥平面ABCD直接建系扣1分)
如图,以Q为原点建立空间直角坐标系.
则平面BQC的法向量为
n
=(0,0,1)
;Q(0,0,0),P(0,0,
3
)
B(0,
3
,0)
C(?1,
3
,0)
.…(11分)
设M(x,y,z),
PM
=(x,y,z?