解之得,k的取值范围为k>………..14分
解法二:
(Ⅰ)如图,以A为原点,AB所在直线为x轴,AD所在直线为y轴,AP所在直线为:轴建立空间直角坐标系,设AB=a,则易知点A,B,C,D,F的坐标分别为
由k>0知是锐角,故要使>,必须>tan=
而GB=FB=AD-a.DF-AB,从而得GH== =因此tanEHG==………..12分
在△ABD中,因为AB=a,AD=2A,得BD=a
因S△CBD=BD?GH=GB?OF.故GH=.
BG=PA=ka.
以下计算GH,考察底面的平面图(如答(19)图2).连结GD.
设AB=a,则在△PAC中,有
PA底面ABCD,故BC底面ABCD.在底面ABCD中,过C作GHBD,垂足为H,连接EH.由三垂线定理知EHBD.从而EHG为二面角E-BD-C的平面角. ………..10分
又PA底面ABCD,CDAD,故知CDPD.在△PDC中,E、F分别PC、CD的中点,故EF∥PD,从而CDEF,由此得CD面BEF. ………..7分
(Ⅱ)连结AC交BF于G.易知G为AC的中点.连接EG,则在△PAC中易知EC∥PA.又因
(Ⅰ)证:由已知DF∥AB且DAD为直角,故ABFD是矩形,从而CDBF. ………..4分