题目内容
(本小题满分14分)
如图1,在三棱锥P-ABC中,PA⊥平面ABC,AC⊥BC,D为侧棱PC上一点,它的正(主)视图和侧(左)视图如图2所示.
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(1) 证明:AD⊥平面PBC;
(2) 在∠ACB的平分线上确定一点Q,使得PQ∥平面ABD,并求此时PQ的长.
【答案】
(1)见解析;(2) PQ=![]()
【解析】(1)易证
再证
即可.
(II) 确定Q的位置是解决此问题的关键:取AB的中点O,连接CO并延长至Q,使得CQ=2CO,连接PQ,OD,点Q即为所求.
证明:(1)因为
,
,所以![]()
又因为
,所以
,所以
………………4分
由三视图可得在
中,
,
为
的中点,所以![]()
所以
………………………………………6分
(2)取AB的中点O,连接CO并延长至Q,使得CQ=2CO,
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连接PQ,OD,点Q即为所求.………………8分
因为O为CQ的中点,D为PC的中点,所以![]()
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…………………………10分
连接AQ,BQ,
四边形
的对角线互相平分,且
,
四边形
为正方形,
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即为
的平分线
又![]()
,![]()
在直角三角形
中,![]()
………………14分
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