如图,四棱锥P-ABCD的底面是正方形,PA⊥底面ABCD,PA=2,∠PDA=45°,点E、F分别为棱AB、PD的中点.(1

2025-05-08 19:22:10
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回答1:

证明:(1)取PC的中点G,连接FG、EG,
∴FG为△CDP的中位线∴FG

CD
∵四边形ABCD为矩形,E为AB的中点
∴AB
CD∴FG
AE∴四边形AEGF是平行四边形∴AF∥EG
又EG?平面PCE,AF?平面PCE∴AF∥平面PCE
(2)∵PA⊥底面ABCD
∴PA⊥AD,PA⊥CD,又AD⊥CD,PA∩AD=A
∴CD⊥平面ADP,又AF?平面ADP∴CD⊥AF
直角三角形PAD中,∠PDA=45°
∴△PAD为等腰直角三角形∴PA=AD=2
∵F是PD的中点,∴AF⊥PD,又CD∩PD=D
∴AF⊥平面PCD∵AF∥EG∴EG⊥平面PCD
又EG?平面PCE 平面PCE⊥平面PCD
解:(3)过E作EQ⊥PB于Q点,连QG,CB⊥面PAB
CB⊥EQ
PB⊥EQ
?QE⊥面PCB,则∠QGE为所求的角.
S△PEB=
1
2
BE?PA=
1
2
PB?EQ?EQ=
1
2

在△PEC中,PE=EC=
5
,G为PC的中点,∴EG=
2

在Rt△EGQ中,sin∠EGQ=
QE
EG
1
2

∴∠EGQ=30°