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(2012•道里区三模)如图,四棱锥P-ABCD的底面是正方形,PD⊥底面ABCD,点E在棱PB上.

来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/07/05 14:03:51
(2012•道里区三模)如图,四棱锥P-ABCD的底面是正方形,PD⊥底面ABCD,点E在棱PB上.
(Ⅰ)求证:平面AEC⊥平面PDB;
(Ⅱ)当PD=
2
AB
(2012•道里区三模)如图,四棱锥P-ABCD的底面是正方形,PD⊥底面ABCD,点E在棱PB上.
(Ⅰ)设AC交BD于O,连接OE,
∵PD⊥平面ABCD,∴PD⊥AC,
∵BD⊥AC,∴AC⊥平面PBD,
又∵AC⊆平面AEC,∴平面ACE⊥平面PBD.…(6分)
(Ⅱ)(方法一)∵平面ACE⊥平面PBD,平面ACE∩平面PBD=BD
AO⊥BD
∴AO⊥面PBD,
∵直线AE与平面PBD成角为45°,∴∠AEO=45°,
设PD=
2AB=2,则OE=1,

PE
EB=1.…(12分)
(方法二)以DA为x轴,DC为y轴,DP为z轴建立空间直角坐标系,如图 
平面BDE法向量为

n=(1,−1,0),
设PD=
2AB=2,E(
2λ,
2λ,2−2λ),

PB=(
2,
2,−2),


PE=λ

PB,


AE=(
2λ−
2,
2λ,2−2λ),
|

AE•

n|
|

AE|

n||=

2
2,
得λ=
1
2或λ=1(舍),

PE
BE=1.…(12分)