如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,侧棱PD⊥底面ABCD,PD=DC,点E是PC的中点,作EF⊥PB于点F.

2025-05-17 07:40:23
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回答1:

(1)证明:∵PD⊥底面ABCD,BC?底面ABCD;
∴PD⊥BC,即BC⊥PD,又BC⊥CD,PD∩CD=D;
∴BC⊥平面PCD,DE?平面PCD,∴BC⊥DE,即DE⊥BC;
∵PD=DC,E是PC的中点;
∴DE⊥PC,PC∩BC=C;
∴DE⊥平面PBC,PB?平面PBC;
∴DE⊥PB,即PB⊥DE,又PB⊥EF,DE∩EF=E;
∴PB⊥平面EFD,PB?平面PBC;
∴平面PBC⊥平面EFD;
(2)PB⊥平面EFD,∴PB⊥EF,PB⊥DF;
∴∠DFE是二面角C-PB-D的平面角;
由(1)知DE⊥平面PBC,EF?平面PBC;
∴DE⊥EF,即△DEF为Rt△;
设PD=1,则DE=

2
2

由(1)知△PBC为Rt△,∴△PEF∽△PBC,∴
EF
BC
PE
PB
,∴EF=
1
2PB

在Rt△PDB中,PB=
1+2
3
,∴EF=
3
6

DF=
DE2+EF2
1
2
+
1
12