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如图,在四棱锥P-ABCD中,PD⊥底面ABCD,底面ABCD为正方形,PDDCEF分别是ABPB的中点.

(Ⅰ)求证:EFCD

(Ⅱ)求DB与平面DEF所成角的正弦值;

(Ⅲ)在平面PAD内是否存在一点G,使G在平面PCB上的射影为△PCB的外心,若存在,试确定点G的位置;若不存在,说明理由.

答案:
解析:

  解:以DADCDP所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系(如图).

  设ADa,则D(0,0,0),A(a,0,0),B(aa,0),C(0,a,0),E(a,0),

  P(0,0,a),F().  2分

  (1)

    4分

  (2)设平面DEF的法向量为

  

  得

  取x=1,则y=-2,z=1.

    6分

  

  设DB与平面DEF所成角为  8分

  (3)假设存在点G满足题意

  因为

  

  ∴存在点G,其坐标为(,0,0),即G点为AD的中点.  12分


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2
a

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12
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(2)求证:EF⊥CD;
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