Question

如图所示，在三棱锥P-ABC中，△PAC和△PBC是边长为的等边三角形，AB=2，O是AB的中点．
（1）在棱PA上求一点M，使得OM∥平面PBC；
（2）求证：平面PAB⊥平面ABC．

Answer

（1）根据O是AB的中点，取PA得中点M，则OM为△PAB的中位线，故有OM∥PB，再由直线和平行的判定定理证得OM∥平面PBC．
（2）由题意可得△ABC为等腰直角三角形，故CO⊥AB，且CO=1．再利用勾股定理证明 CO⊥OM，可得CO⊥平面PAB，再根据平面和平面垂直的判定定理证得平面PAB⊥平面ABC．
【解析】
（1）∵O是AB的中点，取PA得中点M，则OM为△PAB的中位线，故有OM∥PB．
而OM不在平面PBC内，PB在平面PBC内，故有OM∥平面PBC．
（2）在三棱锥P-ABC中，△PAC和△PBC是边长为的等边三角形，AB=2，故△ABC为等腰直角三角形，
故CO⊥AB，且CO=1．
再由OM=PB=，CM===，可得CM2=CO2+OM2，
∴CO⊥OM．
这样，CO垂直于平面PAB内的两条相交直线，故CO⊥平面PAB．
而CO在平面ABC内，故有平面PAB⊥平面ABC．