四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,四边形ABCD中,AB⊥AD,AB+AD=4,CD=2,∠CDA=45°(1)求证:平面PAB⊥

2025-05-17 11:46:33
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回答1:

证明:(1)∵PA⊥平面ABCD,AB?平面ABCD
∴PA⊥AB
又∵AB⊥AD,PA∩AD=A,PA,AD?平面PAD
∴AB⊥平面PAD
又∵AB?平面PAB,
∴平面PAB⊥平面PAD
(2)①以A为坐标原点,建立空间直角坐标系A-xyz(如图)
在平面ABCD内,作CE∥AB交于点E,
则CE⊥AD                                                   
在Rt△CDE中,DE=CD?cos45°=1,CE=CD?sin45°=1
设AB=AP=t,则B(t,0,0),P(0,0,t)
由AB+AD=4,得AD=4-t,
所以E(0,3-t,0),C(1,3-t,0),D(0,4-t,0)

CD
=(-1,1,0),
PD
=(0,4-t,-t)
设平面PCD的法向量为
n
=(x,y,z)
n
CD
n
PD
,得