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  • 如圖,在四棱錐P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,四邊形ABCD為長(zhǎng)方形,AD=2AB,點(diǎn)E、F分別是線段PD、PC的中點(diǎn). (Ⅰ)證明:EF∥平面PAB; (Ⅱ)在線段AD上是否存在一點(diǎn)O,使得BO⊥平面PAC,若存在,請(qǐng)

    如圖,在四棱錐P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,四邊形ABCD為長(zhǎng)方形,AD=2AB,點(diǎn)E、F分別是線段PD、PC的中點(diǎn).

    (Ⅰ)證明:EF∥平面PAB;
    (Ⅱ)在線段AD上是否存在一點(diǎn)O,使得BO⊥平面PAC,若存在,請(qǐng)指出點(diǎn)O的位置,并證明BO⊥平面PAC;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
    數(shù)學(xué)人氣:476 ℃時(shí)間:2020-01-30 19:49:57
    優(yōu)質(zhì)解答
    證明:(Ⅰ)∵四邊形ABCD為長(zhǎng)方形,
    ∴CD∥AB,
    ∵EF∥CD,∴EF∥AB,
    又∵EF?平面PAB,AB?平面PAB,
    ∴EF∥平面PAB. …(6分)
    (Ⅱ) 在線段AD上存在一點(diǎn)O,使得BO⊥平面PAC,
    此時(shí)點(diǎn)O為線段AD的四等分點(diǎn),滿足AO=
    1
    4
    AD
    ,…(8分)
    ∵長(zhǎng)方形ABCD中,
    ∠BAO=∠ADC=90°,
    AO
    DC
    BA
    AD
    =
    1
    2

    ∴△ABO∽△ADC,
    ∴∠ABO+∠CAB=∠DAC+∠CAB=90°,
    ∴AC⊥BO,(10分)
    又∵PA⊥底面ABCD,BO?底面ABCD,
    ∴PA⊥BO,
    ∵PA∩AC=A,PA、AC?平面PAC
    ∴BO⊥平面PAC.(12分)
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