P为矩形ABCD所在平面外的一点,PA⊥平面ABCD,E,F分别是AB,PD的中点,又二面角P-CD-B为45°求证：平面PEC⊥平面PCD
问题描述：
P为矩形ABCD所在平面外的一点,PA⊥平面ABCD,E,F分别是AB,PD的中点,又二面角P-CD-B为45°
求证：平面PEC⊥平面PCD
答
很难哦哦哦哦
答
可以证明AEGF是矩形:
因为PA垂直于ABCD
所以平面ADP,ABP垂直于ABCD
。。。。。。。
二面角D-AP-B是直二面角
所以平面APD垂直于平面ABP
AF垂直于AE
AEGF是矩形,GE垂直于GF①
因为二面角P-CD-B等于45度，所以在三角形ADF中，角ADF=45度，所以PD垂直于AF
PD垂直于GE②
联立①②GE垂直于平面PCD
所以平面PEC⊥平面PCD
答
取PC中点M,连结ME、MF
∵M、F是PC、PD中点,∴MF平行且等于1/2CD
又∵矩形ABCD中,E是AB中点,∴AE平行且等于1/2CD
∴AE平行且等于MF,∴AEMF是平行四边形,AF∥ME
∵PA⊥平面ABCD,∴PA⊥CD；又∵AD⊥CD,∴CD⊥平面PAD,∴CD⊥PD,∴∠PDA即为二面角P-CD-B的平面角,∠PDA=45°
又由PA⊥ABCD知PA⊥AD,因此△PAD是等腰直角三角形,∴AF⊥PD；又已证AF∥ME,∴ME⊥PD
∵CD⊥平面PAD,AB∥CD,∴AB⊥平面PAD,∴AE⊥AF；又∵AF∥ME,AE∥MF,∴ME⊥MF
∵PD、MF⊂平面PCD,ME⊂平面PEC,∴平面PEC⊥平面PCD