题目内容
(本小题满分12分)
如图,在四棱锥P-ABCD中,

底面ABCD为直角梯形,且AB//CD,AB⊥AD,AD=CD=2AB=2.
侧面
为正三角形,且平面PAD⊥平面ABCD.网
(1)若M为PC上一动点,则M在何位置时,PC⊥平面MDB?并加已证明;(2)若G为
的重心,求二面角G-BD-C大小.


底面ABCD为直角梯形,且AB//CD,AB⊥AD,AD=CD=2AB=2.
侧面

(1)若M为PC上一动点,则M在何位置时,PC⊥平面MDB?并加已证明;(2)若G为


(1)
(2)


解:(1)当M为PC的中点时,PC⊥平面MDB.------------------1分
事实上,连BM,DM,取AD的中点N,连NB,NP.
因为
,且平面PAD
平面ABCD,所以PN⊥平面ABCD.
在
中,
,所以
,又
所以
,又
,
平面MDB,
而PD=DC=2,所以
,所以
平面MDB------------------6分
(2)易知G在中线BM上,过M作
于F,连CF,
因为
平面MDB,所以
,
故
是二面角G—BD—C的平面角 ------------------9分
在
中,
,所以
,又
所以
,故二面角G—BD—C的大小为
----12分
事实上,连BM,DM,取AD的中点N,连NB,NP.
因为


在




所以



而PD=DC=2,所以


(2)易知G在中线BM上,过M作

因为


故

在




所以



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