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1、试题题目:如图,在底面是菱形的四棱锥P-ABCD中,∠ABC=60°,PA=AC=a,PB=PD..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2016-02-19 07:30:00

试题原文

如图,在底面是菱形的四棱锥P-ABCD中,∠ABC=60°,PA=AC=a,PB=PD=,点E在PD上,且PE:ED=2:1。
(1)证明PA⊥平面ABCD;
(2)求以AC为棱,EAC与DAC为面的二面角θ的大小;
(3)在棱PC上是否存在一点F,使BF∥平面AEC?证明你的结论。

  试题来源:湖南省高考真题   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:直线与平面垂直的判定与性质



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
解:(1)证明:因为底面ABCD是菱形,∠ABC=60°,
所以AB=AD=AC=a,
在△PAB中,由PA2+AB2=2a2=PB2,知PA⊥AB
同理,PA⊥AD,
所以PA⊥平面ABCD。
(2)作EG//PA交AD于G,
由PA⊥平面ABCD,知EG⊥平面ABCD
作GH⊥AC于H,连结EH,
则EH⊥AC,∠EHG即为二面角的平面角
又PE:ED=2:1,
所以
从而
(3)当F是棱PC的中点时,BF//平面AEC,证明如下,
取PE的中点M,连结FM,则FM//CE ①

知E是MD的中点
连结BM、BD,设BD∩AC=O,则O为BD的中点
所以BM//OE ②
由①、②知,平面BFM//平面AEC
又BF平面BFM,
所以BF//平面AEC。
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“如图,在底面是菱形的四棱锥P-ABCD中,∠ABC=60°,PA=AC=a,PB=PD..”的主要目的是检查您对于考点“高中直线与平面垂直的判定与性质”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中直线与平面垂直的判定与性质”。


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