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(06年北京卷理)(14分)

如图,在底面为平行四边形的四棱锥中,平面,且,点的中点.

(Ⅰ)求证:

(Ⅱ)求证:平面

(Ⅲ)求二面角的大小.

解析:(1)由平面可得PA^AC

,所以AC^平面PAB,所以

(2)如图,连BD交AC于点O,连EO,则

EO是△PDB的中位线,\EOPB

\PB平面

(3)如图,取AD的中点F,连EF,FO,则

EF是△PAD的中位线,\EFPA又平面,\EF^平面

同理FO是△ADC的中位线,\FOAB\FO^AC由三垂线定理可知\ÐEOF是二面角E-AC-D的平面角.又FO=AB=PA=EF\ÐEOF=45°而二面角与二面角E-AC-D互补,故所求二面角的大小为135°.

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