如图,四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,PB与底面所成的角为45°,底面ABCD为直角梯形,∠ABC=∠BAD=

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  • 解题思路:(I)由已知中PA⊥平面ABCD,∠PBA=45°,底面ABCD为直角梯形,∠ABC=∠BAD=90°,PA=BC=[1/2]AD,由勾股定理可得AC⊥CD,PA⊥CD,再由线面垂直的判定定理可得CD⊥面PAC,再由面面垂直的判定定理即可得到答案.

    (II)取AD中点M,连接CM,可证得CM⊥平面PAD,连接ME,∠CME就是CE与平面PAD所成的角,进而根据CE与平面PAD所成的角为45°,得到满足条件的E点位置,进而得到答案.

    证明:(Ⅰ)连接AC,

    ∵PA=BC=1,AD=2.

    ∵PA⊥面ABCD,

    ∴PA⊥AB,

    而∠PBA=45°,

    ∴AB=1,

    又∠ABC=∠BAD=90°,

    易得CD=AC=

    2.

    由勾股定理逆定理得则AC⊥CD,

    又PA⊥平面ABCD,CD⊂平面ABCD,

    ∴PA⊥CD.

    又∵AC,PA⊂平面PAC,AC∩PA=A,

    ∴CD⊥平面PAC,

    又∵CD⊂平面PCD,

    ∴平面PAC⊥平面PCD.

    (Ⅱ)取AD中点M,连接CM,

    ∵AD=2BC,故AM=BC,

    此时四边形ABCM为矩形,则CM⊥AD,

    又∵PA⊥平面ABCD,CM⊂平面ABCD,

    ∴PA⊥CM.

    ∵AD,PA⊂平面PAD,AD∩PA=A,

    ∴CM⊥平面PAD,

    连接ME,∠CME就是CE与平面PAD所成的角.

    ∵CM=1,

    ∴ME=1,在△PAD中,MD=1,[PE/PD]=1.

    不难求到另一个点E的位置为[PE/PD]=[1/5],

    所以,线段PD上存在点E,使CE与平面PAD所成的角为450,此时[PE/PD]=1或[1/5].

    点评:

    本题考点: 平面与平面垂直的判定;直线与平面所成的角.

    考点点评: 本题考查的知识点是平面与平面垂直的判定,直线与平面的夹角,存在性问题,难度中档.