(本小题满分14分)
如图所示,在斜边为AB的Rt△ABC中,过A作PA⊥平面ABC,AM⊥PB于M ,
AN⊥PC于N.
(1)求证:BC⊥面PAC;
(2)求证:PB⊥面AMN.
(3)若PA=AB=4,设∠BPC=,试用
表示△AMN 的面积,当
取何值时,
△AMN的面积最大?最大面积是多少?
(本小题满分14分)
如图所示,在斜边为AB的Rt△ABC中,过A作PA⊥平面ABC,AM⊥PB于M ,
AN⊥PC于N.
(1)求证:BC⊥面PAC;
(2)求证:PB⊥面AMN.
(3)若PA=AB=4,设∠BPC=,试用
表示△AMN 的面积,当
取何值时,
△AMN的面积最大?最大面积是多少?
(14分)(1)证明:∵PA⊥平面ABC,BC平面ABC.
∴PA⊥BC,又AB为斜边,∴BC⊥AC,PA∩AC=A,∴BC⊥平面PAC.
(2)证明:∵BC⊥平面PAC,AN平面PAC ∴BC⊥AN,又AN⊥PC,且BC∩PC=C,
∴AN⊥面PBC,又PB平面PBC.∴AN⊥PB,
又∵PB⊥AM,AM∩AN=A ,∴PB⊥平面AMN.
(3)解:在Rt△PAB中,PA=AB=4,∴PB=4,
∵PM⊥AB,∴AM=PB=2
,∴PM=BM=2
又∵PB⊥面AMN,MN平面AMN.∴PB⊥MN,
∵MN=PM·tanθ=2tanθ,∵AN⊥平面PBC,MN
平面PBC.∴AN⊥MN
∵AN=
∴当tan2θ=,即
=
时,
有最大值为2,
∴当=
时,
面积最大,最大值为2.