题目内容

(本题满分14分).如图所示,四棱锥P-ABCD的底面积ABCD是边长为1的菱形,

∠BCD=60°,E是CD的中点,PA⊥底面积ABCD,PA=.

(Ⅰ)证明:平面PBE⊥平面PAB;

(Ⅱ) 过PC中点F作FH//平面PBD, FH交平面ABCD 于H点,判定H点位于平面ABCD的那个具体位置?(无须证明)

(Ⅲ)求二面角A-BE-P的大小.

 

【答案】

略

【解析】解:(Ⅰ)如图所示,连结BD,由ABCD是菱形且∠BCD=60°知,ΔBCD是等边三角形.因为E是CD的中点,所以BE⊥CD,    2分

又AB∥CD,所以BE⊥AB.又因为PA⊥平面ABCD,

BE平面ABCD,所以PA⊥BE.而PA∩AB=A,

因此BE⊥平面PAB.    

又BE平面PBE,所以平面PBE⊥平面PAB.  5分

(Ⅱ) 答1:H点在AC线段的4等分点上,且距离C点;9分

答2:H点与E点重合       9分

答3:取BC中点G,容易证明平面EFG//平面PBD,那么平面EFG内任意一直线都与平面PBD平行,就是H点在EG直线上都满足题意。

(Ⅲ)由(Ⅰ)知,BE⊥平面PAB,PB平面PAB,所以PB⊥BE.

又AB⊥BE,

所以∠PBA是二面角A-BE-P的平面角.                12分

在RtΔPAB中,tan∠PBA=,∠PBA=60°.      13分

故二面角A-BE-P的大小是60°.                     14分 

 

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