如图所示,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,M、N分别

如图所示,四棱锥PABCD中,底面ABCD是矩形,PA⊥平面ABCDMN分别是ABPC的中点,PA=AD=a

1)求证:MN∥平面PAD

2)求证:平面PMC⊥平面PCD

 

答案

【考点】平面与平面垂直的判定;直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的性质.

【专题】证明题.

【分析】1)欲证MN∥平面PAD,根据直线与平面平行的判定定理可知只需证MN与平面PAD内一直线平行即可,设PD的中点为E,连接AENE,易证AMNE是平行四边形,则MN∥AE,而AE平面PADNM平面PAD,满足定理所需条件;

2)欲证平面PMC⊥平面PCD,根据面面垂直的判定定理可知在平面PMC内一直线与平面PCD垂直,而AE⊥PDCD⊥AEPD∩CD=D,根据线面垂直的判定定理可知AE⊥平面PCD,而MN∥AE,则MN⊥平面PCD,又MN平面PMC,满足定理所需条件.

【解答】证明:(1)设PD的中点为E,连接AENE

NPC的中点知ENDC

ABCD是矩形,∴DCAB∴ENAB

MAB的中点,∴ENAM

∴AMNE是平行四边形

∴MN∥AE,而AE平面PADNM平面PAD

∴MN∥平面PAD

证明:(2∵PA=AD∴AE⊥PD

∵PA⊥平面ABCDCD平面ABCD

∴CD⊥PA,而CD⊥AD∴CD⊥平面PAD

∴CD⊥AE∵PD∩CD=D∴AE⊥平面PCD

∵MN∥AE∴MN⊥平面PCD

MN平面PMC

平面PMC⊥平面PCD

【点评】本题主要考查平面与平面垂直的判定,以及线面平行的判定,同时考查了空间想象能力和推理能力,以及转化与划归的思想,属于基础题.

 

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