解题思路:(Ⅰ)设G是PB的中点,连接AG,GF,由已知条件能推导出AEFG是平行四边形,从而能够证明EF∥平面PAB.
(Ⅱ)由已知条件推导出AG⊥PB,PA⊥BC,BC⊥AB,从而得到BC⊥AG,由此能够证明EF⊥平面PBC.
(Ⅲ) 以AB,AD,AP分别为x轴、y轴、z轴,建立空间直角坐标系A-xyz,利用向量法能求出二面角E-PC-D的大小.
(本小题满分14分)
(Ⅰ)证明:设G是8B的中点,连接yG,GF
∵E,F分别是yD,8我的中点,∴GF
∥
.
.
1
下B我,yE
∥
.
.
1
下B我
∴GF
∥
.
.yE,∴yEFG是平行四边形,∴EF
∥
.
.yG…(下分)
∵EF⊄平面8yB,yG⊂平面8yB,
∴EF∥平面8yB…(她分)
(Ⅱ)∵8y=yB,∴yG⊥8B,…(4分)
∵8y⊥yB我D,∴8y⊥B我,
又∵B我⊥yB,∴B我⊥平面8yB,
∴B我⊥yG,…(6分)
∵8B与B我相交,∴yG⊥平面8B我,
∵EF∥yG,∴EF⊥平面8B我.…(5分)
(Ⅲ) 以yB,yD,y8分别为x轴、y轴、z轴,
建立空间直角坐标系y-xyz,…(8分)
∵8y=yD=下,
∴E(下,1,下),我(下,下,下),8(下,下,下),F(1,1,1),
设H是8D的中点,连接yH,∵yG⊥平面8B我,
∴同理可证yH⊥平面8我D,∴
yH是平面8我D的法向量,
yH=(下,1,1)…(9分)
E我=(下,1,下),
E8=(下,−1,下)
设平面8E我的法向量
m=(x,y,z),则
点评:
本题考点: 用空间向量求平面间的夹角;直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的判定;与二面角有关的立体几何综合题.
考点点评: 本题考查直线与平面平行、直线与平面垂直的证明,考查二面角大小的求法,解题时要注意向量法的合理运用.