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在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是矩形,侧棱PA垂直于底面,E、F分别是AB、PC的中点.

   (1)求证:平面PAD

   (2)当平面PCD与平面ABCD成多大二面角时, 

 直线平面PCD

证:(1)取CD中点G,连结EG、FG

∵E、F分别是AB、PC的中点,∴EG//AD,FG//PD,

∴平面EFG//平面PAD,

∴ EF//平面PAD. 

(2)当平面PCD与平面ABCD成45°角时,直线EF^平面PCD.

证明:∵G为CD中点,则EG^CD,∵PA^底面ABCD∴AD是PD在平面ABCD内的射影。  ∵CDÌ平面ABCD,且CD^AD,故CD^PD   .又∵FG∥PD∴FG^CD,故ÐEGF为平面PCD 与平面ABCD所成二面角的平面角,即ÐEGF=45°,从而得ÐADP=45°,  AD=AP.由RtDPAE@RtDCBE,得PE=CE.又F是PC的中点,∴EF^PC.

由CD^EG,CD^FG,得CD^平面EFG,∴CD^EF,即EF^CD,

故EF^平面PCD.     

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2
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