如图,四棱锥P﹣ABCD中,BC∥AD,BC=1,AD=3,AC⊥CD,且平面PCD⊥平面ABC

如图,四棱锥P﹣ABCD中,BC∥AD,BC=1,AD=3,AC⊥CD,且平面PCD⊥平面ABCD.

(Ⅰ)求证:AC⊥PD;

(Ⅱ)在线段PA上,是否存在点E,使BE∥平面PCD?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.

 

答案

【考点】直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的判定.

【专题】空间位置关系与距离.

【分析】(I)利用面面垂直的性质定理即可证明;

(II)线段PA上,存在点E,使BE∥平面PCD.在△PAD中,分别取PA、PD靠近点P的三等分点E、F,连接EF.由平行线分线段成比例定理在三角形中的应用,即可得到EF∥AD,.利用已知条件即可得到,得到四边形BCFE为平行四边形,再利用线面平行的判定定理即可证明.

【解答】(Ⅰ)证明:∵平面PCD⊥平面ABCD,平面PCD∩平面ABCD=CD,AC⊥CD,AC平面ABCD,

∴AC⊥平面PCD,

∵PD平面PCD,

∴AC⊥PD.

(Ⅱ)线段PA上,存在点E,使BE∥平面PCD.下面给出证明:

∵AD=3,

∴在△PAD中,分别取PA、PD靠近点P的三等分点E、F,连接EF.

,∴EF∥AD,

又∵BC∥AD,∴BC∥EF,且BC=EF,

∴四边形BCFE是平行四边形,

∴BE∥CF,BE平面PCD,CF平面PCD,

∴BE∥平面PCD.

【点评】熟练掌握面面垂直的性质定理、平行线分线段成比例定理在三角形中的应用、平行四边形的判定和性质定理、线面平行的判定定理是解题的关键.

 

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