Question

如图，PA、PB、PC两两垂直，PA=PB=PC，G是△PAB的重心，E是BC上的一点，且BE=BC，F是PB上的一点，且PF=PB．
求证：
（1）GF⊥平面PBC；
（2）FE⊥BC；

Answer

（1）要证明GF⊥平面PBC，只需证明PA⊥PB，PA⊥PC，推出PA⊥平面PBC，则GF⊥平面PBC；
（2）在EC上取一点Q使CQ=BC，连接FQ，要证明FE⊥BC，只需证明FE⊥BQ即可；
证明：（1）连接BG和PG，并延长分别交PA、AB于M和D，在△PBM中，
∵PF=PB，G是△PAB的重心，（4分）
∴MG=BM，∴GF∥PM．又PA⊥PB，PA⊥PC，
∴PA⊥平面PBC，则GF⊥平面PBC．（7分）

（2）在EC上取一点Q使CQ=BC，（9分）
连接FQ，又PF=PB，
∴FQ∥PC．
∵PB=PC，
∴FB=FQ．（12分）
∵BE=BC，
∴E是BQ的中点，
∴FE⊥BQ，即FE⊥BC．（14分）