在四棱锥P-ABCD中,PA垂直底面ABCD,底面各边相等,M是PC上的一点,且MD垂直PC.求证平面MBD垂直平面PCD

问题描述:

在四棱锥P-ABCD中,PA垂直底面ABCD,底面各边相等,M是PC上的一点,且MD垂直PC.求证平面MBD垂直平面PCD

因为ABCD是林形
所以AC垂直BD
又PA垂直面ABCD
所以PA垂直BD
得到BD垂直面PAC
所以PC垂直BD
又DM垂直PC且DM与BD相交D点
所以PC垂直于面BDM
得到面BDM垂直面PAC

这道题用到二平面垂直的判定定理:如果一个平面过另一个平面的一条垂线,则这两个平面垂直.
四边形ABCD为菱形,所以对角线AC⊥BD
由PA⊥面ABCD,BC∈面ABCD得PA⊥BD
∴BD⊥面PAC
∵PC∈面PAC
∴PC⊥BD
根据已知PC⊥MD,得PC⊥面MBD
∵PC∈面PCD
∴面MBD⊥面PCD