后根据面面垂直的判定定理即可得到面PAB⊥面PDC.
【解答】证明:(1)连接AC,由正方形性质可知,AC与BD相交于BD的中点F,
F也为AC中点,E为PC中点.
所以在△CPA中,EF∥PA,
又PA平面PAD,EF平面PAD,
所以EF∥平面PAD;
(2)平面PAD⊥平面ABCD
平面PAD∩面ABCDADCD⊥平面PADCD⊥PA
正方形ABCD中CD⊥ADPA平面PADCD平面ABCD
又
,所以PA
2PD2AD2
所以△PAD是等腰直角三角形,且
,即PA⊥PD.
因为CD∩PDD,且CD、PD面PDC所以PA⊥面PDC又PA面PAB,所以面PAB⊥面PDC.
【点评】本题考查直线与平面垂直的判定,直线与平面平行的判定的应用,考查逻辑推理能力.
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8.如图,在四棱锥PABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD为菱形,且PAAD2,BD2,E、F分别为AD、PC中点.(1)求点F到平面PAB的距离;(2)求证:平面PCE⊥平面PBC.
【分析】(1)取PB的中点G,连接FG、AG,证得底面ABCD为正方形.再由中
位线定理可得FG∥AE且FGAE,四边形AEFG是平行四边形,则AG∥FE,运用线面平行的判定定理可得EF∥平面PAB,点F与点E到平面PAB的距离相等,运
用线面垂直的判定和性质,证得AD⊥平面PAB,即可得到所求距离;
(2)运用线面垂直的判定和性质,证得BC⊥平面PAB,EF⊥平面PBC,再由面
面垂直的判定定理,即可得证.
【解答】(1)解:如图,取PB的中点G,连接FG、AG,
因为底面ABCD为菱形,且PAAD2,
,
所以底面ABCD为正方形.∵E、F分别为AD、PC中点,
∴FG∥BC,AE∥BC,
,
,
∴FG∥AE且FGAE,∴四边形AEFG是平行四边形,∴AG∥FE,∵AG平面PAB,EF平面PAB,∴EF∥平面PAB,∴点F与点E到平面PAB的距离相等,由PA⊥平面ABCD,可得PA⊥AD,又AD⊥AB,PA∩ABA,AD⊥平面PAB,则点F到平面PAB的距离为EA1.
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(2)证明:由(1)知AG⊥PB,AG∥EF,∵PA⊥平面ABCD,∴BC⊥PA,∵BC⊥AB,AB∩BCB,∴BC⊥平面PAB,由AG平面PAB,∴BC⊥AG,又∵PB∩BCB,∴AG⊥平面PBC,∴EF⊥平面PBC,∵EF平面PCE,∴平面PCE⊥平面PBC.
【点评】本题考查空间点到平面的距离,注意运用转化思想,考查线面平行和垂直的判定和性质,以及面面垂直的判定,熟练掌握定理的条件和结论是解题的关键,属于中档题.9.在四棱锥PABCD中,底面ABCD为直角梯形,∠BAD∠ADC90°,DC2AB2AD,BC⊥PD,E,F分别是PB,BC的中点.求证:(1)PC∥平面DEF;(2)平面PBC⊥平面PBD.
【分析】(1)由r