如图,四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,PA=AB,底面ABCD为直角梯形,∠ABC=∠BAD=90°,PA=BC=1/2AD. (1)求证:平面PAC⊥平面PCD; (2)在棱PD上是否存在一点E,使CE∥平面PAB?若存在,请确
问题描述:
如图,四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,PA=AB,底面ABCD为直角梯形,∠ABC=∠BAD=90°,PA=BC=
AD.1 2
(1)求证:平面PAC⊥平面PCD;
(2)在棱PD上是否存在一点E,使CE∥平面PAB?若存在,请确定E点的位置;若不存在,请说明理由.
答
(1)设PA=1.
由题意PA=BC=1,AD=2.(2分)
∵AB=1,BC=
AD,由∠ABC=∠BAD=90°.易得CD=AC=1 2
.
2
由勾股定理逆定理得AC⊥CD.(3分)
又∵PA⊥面ABCD,CD⊂面ABCD,
∴PA⊥CD.又PA∩AC=A,∴CD⊥面PAC.(5分)
又CD⊂面PCD,∴面PAC⊥面PCD.(6分)
(2)作CF∥AB交于AD于F,作EF∥AP交于PD于E,连接CE.(8分)
∵CF∥AB,EF∥PA,CF∩EF=F,PA∩AB=A,
∴平面EFC∥平面PAB.(10分)
又CE⊂平面EFC,∴CE∥平面PAB.
∵BC=
AD,AF=BC,1 2
∴F为AD的中点,∴E为PD中点.
故棱PD上存在点E,且E为PD中点,使CE∥面PAB.(12分)