(2010?东城区模拟)如图,已知四棱锥P-ABCD的底面是正方形,PA⊥底面ABCD,且PA=AD=2,点M、N分别在侧棱

2025-05-09 06:01:42
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回答1:

证明:(Ⅰ)因为四棱锥P-ABCD的底面是正方形,PA⊥底面ABCD,
则CD⊥侧面PAD
∴CD⊥AM,又PA=AD=2,∴AM⊥PD.
又PD∩CD=D,∴AM⊥平面PCD.(5分)

(Ⅱ)建立如图所示的空间直角坐标系A-xyz又PA=AD=2,
则有P(0,0,2),D(0,2,0)
M(0,1,1),C(2,2,0)

PC
=(2,2,-2).
设N(x,y,z),∵
PN
1
2
NC
,则有
x-0=
1
2
(2?x)
,∴x=
2
3

同理可得y=
2
3
,z=
4
3

即得N(
2
3
2
3
4
3
)

PC
?
AN
4
3
+
4
3
?
8
3
=0,∴PC⊥AN
∴平面AMN的法向量为
PC
=(2,2,-2),
而平面PAB的法向量可为