已知四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,AP=AD=1,AB=2,E、F分别是AB、PD的中点.(1)求证

2025-05-11 01:25:06
推荐回答(1个)
回答1:

解法一:(1)证明:取PC的中点O,连结OF、OE.
∴FO∥DC,且FO=

1
2
DC,
∴FO∥AE.
又∵E是AB的中点,且AB=DC,
∴FO=AE.
∴四边形AEOF是平行四边形,∴AF∥OE.…(5分)
又OE?平面PEC,AF?平面PEC,
∴AF∥平面PEC.…(7分)
(2)解:作AM⊥CE,交CE延长线于M,连结PM.
由三垂线定理,得PM⊥CE.
∴∠PMA是二面角P-EC-D的平面角.…(11分)
由△AME~△CBE,可得AM=
2
2

tan∠PMA=
1
2
2
2

∴二面角P-EC-D的大小为arctan
2
.…(14分)
解法二:以A为原点,如图建立直角坐标系.则A(0,0,0),B(2,0,0),C(2,1,0),D(0,1,0),P(0,0,1),F(0,
1
2
1
2
)
,E(1,0,0),….(2分)
(1)证明:取PC的中点O,连结OE.则O(1,
1
2
1
2
)
AF
=(0,
1
2
1
2
),