题目
(本小题满分13分) 如图,已知四棱锥P-ABCD,AD⊥DC,PD⊥BC, AB∥DC, , ,. (I)求证:BC⊥PB (II)在线段PC(不含两端)上是否存在点M,使二面角M-BD-P的大小为?若点M存在,求出的值;若点M不存在,请说明理由;
答案:解:(I)连,在四边形ABCD中, CD∥AB. 在中,, 在中, . , ………………………2分 又, ……………………………4分 …………………………5分. (II)由(1)知BC⊥PB,BC=,, ∵DC=PD=2,∴,∴PD⊥DC 又PD⊥BC, ∴,,PD⊥AD …………7分 如图建立空间直角坐标系D-xyz 假设满足条件的点M存在,设,…8分 …………………10分 ∵二面角M-BD-P的大小为 …………12分 即: …………………………………………13分