(2012•开封一模)如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,四边形ABCD为正方形,PA=AB,G为PD的中

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  • 解题思路:(Ⅰ)因为平面PEC⊥平面PDC,过E作交线PC的垂线EF,得到EF⊥平面PCD,经证明可得AG⊥平面PCD,从而得到AG∥EF,

    进一步说明线面平行;

    (Ⅱ)以A为原点,AB、AD、AP所在直线分别为x、y、z轴建立空间直角坐标系,求出平面PAD的法向量,运用两个平面的法向量求二面角的大小.

    (Ⅰ)证明:∵CD⊥AD,CD⊥PA,PA∩AD=A,∴CD⊥平面PAD,∴CD⊥AG,又PD⊥AG,∴AG⊥平面PCD,

    作EF⊥PC于F,因为平面PEC⊥面PCD,∴EF⊥平面PCD,

    又由AG⊥平面PCD,∴EF∥AG,

    ∵AG在平面PCE外,EF在平面PEC内,

    ∴AG∥平面PEC.

    (Ⅱ)由EF∥AG,FG∥AE,∴EG∥CD,即F是PC的中点,FG=[1/2]CD,即E为AB的中点,

    建立如图所示的坐标系.

    n=(x1,y1,z1)是平面PEC的法向量,设AB=2,则E(1,0,0),C(2,2,0),D(0,2,0),P(0,0,2),

    AC=(2,2,0),

    EC=(1,2,0),

    EP=(−1,0,2).

    n•

    EC=(x1,y1,z1)(1,2,0)=x1+2y1=0①

    n•

    点评:

    本题考点: 二面角的平面角及求法;直线与平面平行的性质.

    考点点评: 本题考查了直线和平面平行的性质,考查了二面角的平面角,求二面角的平面角可以建立空间直角坐标系,求出两个平面的法向量n1,n2,然后借助于公式cosθ=n1•n2|n1||n2|求解,求出θ后,注意分析θ是二面角的平面角还是其补角,此题是中档题.