(2011?怀柔区一模)如图,四棱锥P-ABCD的底面为正方形,侧棱PA⊥底面ABCD,且PA=AD=2,E,F,H分别是线

发布于2022-01-13 08:41:20

(2011?怀柔区一模)如图,四棱锥P-ABCD的底面为正方形,侧棱PA⊥底面ABCD,且PA=AD=2,E,F,H分别是线段PA,PD,AB的中点.(Ⅰ)求证:PB∥平面EFH;(Ⅱ)求证:PD⊥平面AHF;(Ⅲ)求二面角H-EF-A的大小.

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网友回答2022-01-13
解法一: (Ⅰ)证明:∵E,H分别是线段PA,AB的中点, ∴EH∥PB. 又∵EH?平面EFH,PB?平面EFH, ∴PB∥平面EFH. (Ⅱ)解:∵F为PD的中点,且PA=AD,∴PD⊥AF, 又∵PA⊥底面ABCD,BA?底面ABCD,∴AB⊥PA. 又∵四边形ABCD为正方形,∴AB⊥AD. 又∵PA∩AD=A,∴AB⊥平面PAD. 又∵PD?平面PAD,∴AB⊥PD. 又∵AB∩AF=A,∴PD⊥平面AHF. (Ⅲ)∵PA⊥平面ABCD,PA?平面PAB,∴平面PAB⊥平面ABCD, ∵AD?平面ABCD,平面PAB∩平面ABCD=AB,AD⊥AB,∴AD⊥平面PAB, ∵E,F分别是线段PA,PD的中点,∴EF∥AD,∴EF⊥平面PAB. ∵EH?平面PAB,EA?平面PAB,∴EF⊥EH,∴EF⊥EA, ∴∠HEA就是二面角H-EF-A的平面角. 在Rt△HAE中,AE= 1 2 PA=1,AH= 1 2 AB=1,∴∠AEH=45°, 所以二面角H-EF-A的大小为45°. 搜狗问问 解法二:建立如图所示的空间直角坐标系A-xyz, ∴A(0,0,0),B(2,0,0),C(2,2,0),D(0,2,0), P(0,0,2),E(0,0,1),F(0,1,1),H(1,0,0). (Ⅰ)证明:∵ PB =(2,0,?2), EH =(1,0,?1), ∴ PB =2 EH , ∵PB?平面EFH,且EH?平面EFH, ∴PB∥平面EFH. (Ⅱ)解: PD =(0,2,?2), AH =(1,0,0), AF =(0,1,1), 本回答由提问者推荐 答案纠错|评论

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