(2013?昌平区二模)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,侧面PAD⊥底面ABCD,且PA=PD=22AD=2,E

2025-05-06 02:00:36
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回答1:

(Ⅰ)证明:连接AC交BD于F,
∵ABCD为正方形,∴F为AC中点,
∵E为PC中点.
∴在△CPA中,EF∥AP.
又PA?平面PAD,EF?平面PAD,
∴EF∥平面PAD;
(Ⅱ)解:如图,取AD的中点O,连接OP.
∵PA=AD,∴PO⊥AD.
∵侧面PAD⊥底面ABCD,侧面PAD∩底面ABCD=AD,
∴PO⊥平面ABCD.
又且PA=PD=

2
2
AD=2,∴△PAD是等腰直角三角形,
且AD=2
2
,PO=
1
2
AD=
2

在正方形 ABCD中,S△BCD
1
2
×AD2
1
2
×(2
2
)2
=4.
VP?BCD
1
3
S△BCD×PO
=
1
3
×4×
2
4
2
3

(3)存在点G满足条件,证明如下:
设点G为AB中点,连接EG、FG.
由F为BD的中点,∴FG∥AD,
由(I)得EF∥PA,且FG∩EF=F,AD∩PA=A,
∴平面EFG∥平面PAD.
∵侧面PAD⊥底面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,AD⊥CD,
∴CD⊥平面PAD.
∴CD⊥平面EFG.
所以AB的中点G为满足条件的点.