(09年湖北重点中学联考理)(12分)
如图,平面PAD⊥平面ABCD,ABCD为正方形,∠PAD=900,且PA=AD=2,E、F、G分别是线段PA、PD、CD的中点。
(1)求证:PB∥平面EFG;
(2)求异面直线EG与BD所成的角;
(09年湖北重点中学联考理)(12分)
如图,平面PAD⊥平面ABCD,ABCD为正方形,∠PAD=900,且PA=AD=2,E、F、G分别是线段PA、PD、CD的中点。
(1)求证:PB∥平面EFG;
(2)求异面直线EG与BD所成的角;
解析: 解法一:(1)证明:取AB中点H,连结GH,HE,
∵E,F,G分别是线段PA、PD、CD的中点,
∴GH//AD//EF,
∴E,F,G,H四点共面。又H为AB中点,
∴EH//PB。又面EFG,
平面EFG,
∴PB//面EFG。
(2)解:取BC的中点M,连结GM、AM、EM,则GM//BD,
∴∠EGM(或其补角)就是异面直线EG与BD所成的角。在Rt△MAE中,,
同理,又
,
∴在Rt△MGE中,
故异面直线EG与BD所成的角为。
12分
解法二:(1)建立如图所示的空间直角坐标系A-xyz,
则,
,
,
,
,
,
,
。(1)证明:∵
,
,
,设
,即
解得。∴
,又∵
与
不共线,∴
、
与
共面。∵
平面EFG,∴PB//平面EFG。
6分
(2)解:∵,
,∴
。