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  • 如圖,在四棱錐S-ABCD中,平面SAD⊥平面ABCD.四邊形ABCD為正方形,且P 為AD的中點,Q為SB的中點. (Ⅰ)求證:CD⊥平面SAD; (Ⅱ)求證:PQ∥平面SCD; (Ⅲ)若SA=SD,M為BC中點,在棱SC上是

    如圖,在四棱錐S-ABCD中,平面SAD⊥平面ABCD.四邊形ABCD為正方形,且P 為AD的中點,Q為SB的中點.

    (Ⅰ)求證:CD⊥平面SAD;
    (Ⅱ)求證:PQ∥平面SCD;
    (Ⅲ)若SA=SD,M為BC中點,在棱SC上是否存在點N,使得平面DMN⊥平面ABCD,并證明你的結論.
    數(shù)學人氣:197 ℃時間:2020-03-25 00:15:55
    優(yōu)質解答
    證明:(Ⅰ)因為四邊形ABCD為正方形,則CD⊥AD.…(1分)
    又平面SAD⊥平面ABCD,
    且面SAD∩面ABCD=AD,
    所以CD⊥平面SAD.…(3分)
    (Ⅱ)取SC的中點R,連QR,DR.
    由題意知:PD∥BC且PD=
    1
    2
    BC.…(4分)
    在△SBC中,Q為SB的中點,R為SC的中點,
    所以QR∥BC且QR=
    1
    2
    BC.
    所以QR∥PD且QR=PD,
    則四邊形PDRQ為平行四邊形.…(7分)
    所以PQ∥DR.又PQ?平面SCD,DR?平面SCD,
    所以PQ∥平面SCD.  …(10分)
    (Ⅲ)存在點N為SC中點,使得平面DMN⊥平面ABCD.      …(11分)
    連接PC、DM交于點O,連接PM、SP,
    因為PD∥CM,并且PD=CM,
    所以四邊形PMCD為平行四邊形,所以PO=CO.
    又因為N為SC中點,
    所以NO∥SP.…(12分)
    因為平面SAD⊥平面ABCD,平面SAD∩平面ABCD=AD,并且SP⊥AD,
    所以SP⊥平面ABCD,
    所以NO⊥平面ABCD,…(13分)
    又因為NO?平面DMN,
    所以平面DMN⊥平面ABCD.…(14分)
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