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如图,四棱锥P-ABCD中,侧面PCD为正三角形,且与底面ABCD垂直,已知底面ABCD为菱形,角ADC=60°

来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/06/17 19:40:13
如图,四棱锥P-ABCD中,侧面PCD为正三角形,且与底面ABCD垂直,已知底面ABCD为菱形,角ADC=60°
M为PB中点,求证:(1)PA⊥CD;(2)面CDM⊥面PAB.
如图,四棱锥P-ABCD中,侧面PCD为正三角形,且与底面ABCD垂直,已知底面ABCD为菱形,角ADC=60°
证明:
(1) 去CD中点E,连接PE,AE
因为△PCD是正三角形,所以PE⊥CD(1)
又因为四边形ABCD是菱形且∠ADC=60°
所以△ACD也是正三角形
所以AE⊥CD(2)
由(1)、(2)且 PE交AE=E得 CD⊥面PAE
又因为PA属于面PAE,所以CD⊥PA
(2)取PA中点F,连接DF,MF
因为在△PAB中 M,F分别为PB,PA中点
所以 MFllAB,所以MFllCD
所以MFll面CDM
又因为 M属于面CDM,所以MF属于面CDM,DF也属于面CDM
因为△PCD为正三角形且四边形ABCD为菱形,
所以PD=AD,所以△PAD为等腰三角形
又因为F为PA中点,所以△PAD中 DF⊥PA(3)
由CD⊥PA,DF⊥PA 且 CD交DF=D得PA⊥面CDM
又因为PA属于面PAB,所以面CDM⊥面PAB.
再问: “所以MF属于面CDM,DF也属于面CDM" 这步怎么来的
再答: MFll面CDM,而点M又在面CDM内,所以MF只能是属于面CDM MF属于面CDM,所以点F属于面CDM 点D,F都属于面CDM,所以DF必属于面CDM