题目
如图,在四棱锥P‐ABCD中,四边形ABCD为正方形,PA⊥平面ABCD,E为PD的中点.求证: (1)PB∥平面AEC; (2)平面PCD⊥平面PAD.
答案:考点: 直线与平面平行的判定;平面与平面垂直的判定. 专题: 证明题;空间位置关系与距离. 分析: (1)连结BD,AC交于O,连结EO.可证出△PBD中,EO是中位线,得EO∥PB,结合线面平行的判定定理,即可证出PB∥平面AEC; (2)由线面垂直的性质,证出CD⊥PA.正方形ABCD中证出AD⊥CD,结合PA∩AD=A,可得CD⊥平面PAD,最后根据面面垂直判定定理,即可证出平面PAD⊥平面PCD. 解答: 解:(1)连结BD,AC交于O. ∵ABCD是正方形,∴AO=OC,OC=AC 连结EO,则EO是△PBD的中位线,可得EO∥PB ∵EO⊂平面AEC,PB⊄平面AEC,∴PB∥平面AEC (2)∵PA⊥平面ABCD,CD⊂平面ABCD, ∴CD⊥PA 又∵ABCD是正方形,可得AD⊥CD,且PA∩AD=A ∴CD⊥平面PAD ∵CD⊂平面PCD,∴平面PAD⊥平面PCD 点评: 本题在四棱锥中证明线面平行,并且证明面面垂直.着重考查了三角形的中位线定理、线面平行的判定定理和线面垂直、面面垂直的判定与性质等知识,属于中档题.