题目内容
本小题满分14分)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,PA⊥平面ABCD,点M、N分别为BC、PA的中点,且PA=AD=2,AB=1,AC=.
(Ⅰ)证明:CD⊥平面PAC;
(Ⅱ)在线段PD上是否存在一点E,使得NM∥平面ACE;若存在,求出PE的长;若不存在,说明理由.
(Ⅰ)证明:CD⊥平面PAC;
(Ⅱ)在线段PD上是否存在一点E,使得NM∥平面ACE;若存在,求出PE的长;若不存在,说明理由.
(Ⅰ)略
(Ⅱ)
(Ⅱ)
证明:(I) ………………1分
在,
所以
故
又
所以平面PAC。
(II)答:在PD上存在一点E,使得NM//平面ACE。
证明:取PD中点E,连结NE,EC,AE,
因为N,E分别为PA,PD中点,
所以
又在平行四边形ABCD中,
所以即MCEN是平行四边形。
所以NM//EC。
又EC平面ACE,平面ACE,所以MN//平面ACE,
即在PD上存在一点E,使得NM//平面ACE,
此时
在,
所以
故
又
所以平面PAC。
(II)答:在PD上存在一点E,使得NM//平面ACE。
证明:取PD中点E,连结NE,EC,AE,
因为N,E分别为PA,PD中点,
所以
又在平行四边形ABCD中,
所以即MCEN是平行四边形。
所以NM//EC。
又EC平面ACE,平面ACE,所以MN//平面ACE,
即在PD上存在一点E,使得NM//平面ACE,
此时
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