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20、如图,PA⊥平面ABC,AE⊥PB,AB⊥BC,AF⊥PC,垂足分别为B、E、F;求证:EF⊥PC.
分析:欲证EF⊥PC,可先证PC⊥平面AEF,根据直线与平面垂直的判定定理可知只需证PC与平面AEF内两相交直线垂直,根据PA⊥平面ABC则PA⊥BC,而AB⊥BC,则BC⊥平面PAB又AE?平面PAB,根据线面垂直的性质可知AE⊥BC,同理AE⊥PC,而AF⊥PC,满足定理所需条件.
解答:证明:∵PA⊥平面ABC,∴PA⊥BC,∵AB⊥BC,
∴BC⊥平面PAB,∵AE?平面PAB,∴AE⊥BC,
∵AE⊥PB,∴AE⊥平面PBC,∴AE⊥PC,
∵AF⊥PC,∴PC⊥平面AEF,
∴EF⊥PC.
点评:本小题主要考查直线与平面垂直的判定,以及线面垂直的性质等基础知识,考查空间想象能力、化归与转化思想,属于基础题.
练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:

如图,PA⊥平面ABCD,四边形ABCD是正方形,PA=AD=2,M,N分别是AB,PC的中点.
(1)求二面角P-CD-B的大小;
(2)求证:平面MND⊥平面PCD;
(3)求点P到平面MND的距离.

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科目:高中数学 来源: 题型:

如图,PA⊥平面AC,四边形ABCD是矩形,E、F分别是AB、PD的中点.
(Ⅰ)求证:AF∥平面PCE;
(Ⅱ)若二面角P-CD-B为45°,AD=2,CD=3,求点F到平面PCE的距离.

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科目:高中数学 来源: 题型:

如图,PA⊥平面ABC,AC⊥BC,AB=2,BC=
2
PB=
6

(1)证明:面PAC⊥平面PBC
(2)求二面角P-BC-A的大小
(3)求点A到平面PBC的距离.

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科目:高中数学 来源: 题型:

(2010•天津模拟)如图,PA⊥平面ABCD,ABCD是矩形,PA=AB=1,PD与平面ABCD所成的角是30°,点
F是PB的中点,点E在边BC上移动,
(Ⅰ)当点E为BC的中点时,试判断EF与平面PAC的位置关系,并说明理由;
(Ⅱ)证明:无论点E在边BC的何处,都有PE⊥AF;
(Ⅲ)当BE等于何值时,二面角P-DE-A的大小为45°?

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科目:高中数学 来源: 题型:

如图,PA⊥平面ABCD,四边形ABCD是矩形,PA=AB=1,PD与平面ABCD所成的角是30°,点F是PB的中点,点E在边BC上移动.
(1)当点E为BC的中点时,试判断EF与平面PAC的位置关系,并求出EF到平面PAC的距离;
(2)命题:“不论点E在边BC上何处,都有PE⊥AF”,是否成立,并说明理由.

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