如图(1),边长为4的正方形ABCD所在平面与正三角形PAD所在平面互相垂直,M,Q分别为PC,AD的中点.
(变式(1))
(1)求证:PA∥平面MBD.
(2)在线段AB上是否存在一点N,使得平面PCN⊥平面PQB?若存在,试指出点N的位置,并证明你的结论;若不存在,请说明理由.
如图(1),边长为4的正方形ABCD所在平面与正三角形PAD所在平面互相垂直,M,Q分别为PC,AD的中点.
(变式(1))
(1)求证:PA∥平面MBD.
(2)在线段AB上是否存在一点N,使得平面PCN⊥平面PQB?若存在,试指出点N的位置,并证明你的结论;若不存在,请说明理由.
(1)如图(2),连接AC交BD于点O,连接MO.
(变式(2))
由四边形ABCD为正方形,知点O为AC的中点,又因为M为PC的中点,
所以MO∥PA.
因为MO平面MBD,PA
平面MBD,
所以PA∥平面MBD.
(2)存在点N,当N为AB的中点时,平面PCN⊥平面PQB.证明如下:
因为四边形ABCD是正方形,Q为AD的中点,
所以BQ⊥NC.
因为Q为AD的中点,△PAD为正三角形,
所以PQ⊥AD.
因为平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,PQ平面PAD,
所以PQ⊥平面ABCD.
又因为NC平面ABCD,所以PQ⊥NC.
又因为BQ∩PQ=Q,BQ,PQ平面PQB,
所以NC⊥平面PQB.
因为NC平面PCN,
所以平面PCN⊥平面PQB.