如图,四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB⊥AD,AC⊥CD,∠ABC=60°,PA=AB=BC,E是PC的中点.求证:(Ⅰ)CD⊥AE;(Ⅱ)PD⊥平面ABE.

问题描述:

如图,四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB⊥AD,AC⊥CD,∠ABC=60°,PA=AB=BC,
E是PC的中点.求证:

(Ⅰ)CD⊥AE;
(Ⅱ)PD⊥平面ABE.

证明:(Ⅰ)∵PA⊥底面ABCD,∴PA⊥CD,又AC⊥CD,PA∩AC=A,故CD⊥平面PAC.又AE⊂平面PAC,∴CD⊥AE.(Ⅱ)由题意:AB⊥AD,∴AB⊥平面PAD,从而AB⊥PD.又AB=BC,且∠ABC=60°,∴AC=AB,从而AC=PA.又E为PC之...
答案解析:(Ⅰ)先证明CD⊥平面PAC,然后证明CD⊥AE;
(Ⅱ)要证PD⊥平面ABE,只需证明PD垂直平面ABE内的两条相交直线AE与AB即可.
考试点:直线与平面垂直的性质;直线与平面垂直的判定.
知识点:本题考查直线与直线的垂直,直线与平面的垂直,考查直线与平面垂直判定定理的应用,考查空间想象能力.