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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