题目内容
(本小题满分14分)
如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为菱形,且,侧面PAD是正三角形,其所在的平面垂直于底面ABCD,点G为AD的中点.
(1)求证:BG面PAD;
(2)E是BC的中点,在PC上求一点F,使得PG面DEF.
如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为菱形,且,侧面PAD是正三角形,其所在的平面垂直于底面ABCD,点G为AD的中点.
(1)求证:BG面PAD;
(2)E是BC的中点,在PC上求一点F,使得PG面DEF.
(1)连结BD,因为四边形ABCD为菱形,且,
所以三角形ABD为正三角形,又因为点G为AD的中点,所以BGAD;--------4分
因为面PAD底面ABCD,且面PAD底面ABCD=AD,
所以BG面PAD. -----------7分
(2)当点F为PC的中点时,PG面DEF
连结GC交DE于点H
因为E、G分别为菱形ABCD的边BC、AD的中点,所以四边形DGEC为平行四边形
所以点H为DE的中点,又点F为PC的中点
所以FH时三角形PGC的中位线,所以PGFH --------10分
因为面DEF,面DEF
所以PG面DEF.
综上:当点F为PC的中点时,PG面DEF. ---------14分
所以三角形ABD为正三角形,又因为点G为AD的中点,所以BGAD;--------4分
因为面PAD底面ABCD,且面PAD底面ABCD=AD,
所以BG面PAD. -----------7分
(2)当点F为PC的中点时,PG面DEF
连结GC交DE于点H
因为E、G分别为菱形ABCD的边BC、AD的中点,所以四边形DGEC为平行四边形
所以点H为DE的中点,又点F为PC的中点
所以FH时三角形PGC的中位线,所以PGFH --------10分
因为面DEF,面DEF
所以PG面DEF.
综上:当点F为PC的中点时,PG面DEF. ---------14分
略
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