如图,在三棱锥 中, 底面 , , , ,点 , 分别在棱 上,且
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  • (Ⅰ)见解析(Ⅱ)

    (Ⅲ)存在,理由见解析

    本题主要考查直线和平面垂直、直线与平面所成的角、二面角等基础知识,考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力.

    (Ⅰ)∵PA⊥底面ABC,∴PA⊥BC.又

    ,∴AC⊥BC.

    ∴BC⊥平面PAC.

    (Ⅱ)∵D为PB的中点,DE//BC,∴

    又由(Ⅰ)知,BC⊥平面PAC,∴DE⊥平面PAC,垂足为点E.

    ∴∠DAE是AD与平面PAC所成的角,∵PA⊥底面ABC,∴PA⊥AB,又PA=AB,

    ∴△ABP为等腰直角三角形,∴

    ,∴在Rt△ABC中,

    ,∴

    .

    ∴在Rt△ADE中,

    ,∴

    5 与平面

    2 所成的角的大小

    .

    (Ⅲ)∵AE//BC,又由(Ⅰ)知,BC⊥平面PAC,∴DE⊥平面PAC,

    又∵AE

    平面PAC,PE

    平面PAC,∴DE⊥AE,DE⊥PE,∴∠AEP为二面角

    8 的平面角,

    ∵PA⊥底面ABC,∴PA⊥AC,∴

    .∴在棱PC上存在一点E,使得AE⊥PC,这时

    故存在点E使得二面角

    8 是直二面角.