题目内容

如图所示,ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,△PAD是等腰三角形,M、N分别是AB、PC的中点.求证:MN⊥平面PCD.(向量法证明)
考点:直线与平面垂直的判定
专题:空间位置关系与距离
分析:建立空间直角坐标系A-xyz,得到
CD
DP
MN
的坐标,利用向量的数量积判断.
解答: 解:建立坐标系如图,

设AB=2a,AD=2b,ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,△PAD是等腰三角形,M、N分别是AB、PC的中点.
所以P(0,0,2b),D(0,2b,0),C(2a,2b,0),M(a,0,0),N(a,b,b),
所以
CD
=(2a,0,0),
DP
=(0,2b,-2b),
MN
=(0,b,b),
CD
MN
=0,
DP
MN
=0,
所以CD⊥MN,DP⊥MN,
所以MN⊥平面PCD.
点评:本题考查了利用向量法求证线面垂直,关键是适当建系,正确写出所需的向量坐标,利用向量的数量积解答.
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