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如图:已知四棱锥P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,ABCD是正方形,E是PA的...

如图:已知四棱锥P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,ABCD是正方形,E是PA的中点,CD=PD
(1)求证:PC∥平面EBD;
(2)求证:平面PBC⊥平面PCD;
(3)求二面角P-BC-D的大小.

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(1)连BD,与AC交于O,利用三角形的中位线,可得线线平行,从而可得线面平行; (2)证明BC⊥平面PCD,即可证得平面PBC⊥平面PCD. (3)由ABCD是正方形,知PC⊥BC,由PD⊥平面ABCD,知BC⊥PD,故BC⊥平面PDC,所以PC⊥BC,∠PCD是二面角P-BC-D的平面角,由此能求出二面角P-BC-D的大小. 证明:(1)连BD,与AC交于O,连接EO ∵ABCD是正方形,∴O是AC的中点, ∵E是PA的中点,∴EO∥PC, 又∵EO⊂平面EBD,PC⊄平面EBD ∴PC∥平面EBD; (2)∵PD⊥平面ABCD,BC⊂平面ABCD,∴BC⊥PD ∵ABCD是正方形,∴BC⊥CD, 又∵PD∩CD=D,∴BC⊥平面PCD, ∵BC⊂平面PBC,∴平面PBC⊥平面PCD. (3)∵ABCD是正方形,∴PC⊥BC, ∵PD⊥平面ABCD,BC⊂平面ABCD, ∴BC⊥PD,PD⊥DC, ∵PD∩DC=D,∴BC⊥平面PDC, ∵PC⊂平面PDC,∴PC⊥BC, ∴∠PCD是二面角P-BC-D的平面角, ∵CD=PD,PD⊥DC,∴∠PCD=45°. 故二面角P-BC-D的大小为45°.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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