Question

如图，四棱锥的底面是正方形，，点在棱上.

（Ⅰ）求证：；

（Ⅱ）当且为的中点时，求与平面所成的角的大小.

Answer

(1)见解析 (2)

【解析】

（Ⅰ）欲证平面AEC⊥平面PDB，根据面面垂直的判定定理可知在平面AEC内一直线与平面PDB垂直，而根据题意可得AC⊥平面PDB；

（Ⅱ）设AC∩BD=O，连接OE，根据线面所成角的定义可知∠AEO为AE与平面PDB所的角，在Rt△AOE中求出此角即可．

（1）证明：∵底面ABCD是正方形

∴AC⊥BD

又PD⊥底面ABCD

PD⊥AC

所以AC⊥面PDB

因此面AEC⊥面PDB

（2）【解析】
设AC与BD交于O点，连接EO

则易得∠AEO为AE与面PDB所成的角

∵E、O为中点 ∴EO＝PD ∴EO⊥AO

∴在Rt△AEO中 OE＝PD＝AB＝AO

∴∠AEO＝45° 即AE与面PDB所成角的大小为45°

本题主要考查了直线与平面垂直的判定，以及直线与平面所成的角，考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力，属于基础题．