(2014?肇庆二模)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是边长为2的菱形,且∠DAB=60°.侧面PAD为正三角形

2025-05-14 03:33:51
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回答1:

(1)证明:连结BD.
∵ABCD为棱形,且∠DAB=60°,
∴△ABD为正三角形.
又G为AD的中点,
∴BG⊥AD.
又平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,
∴BG⊥平面PAD.
(2)∵G为正三角形PAD的边AD的中点,
∴PG⊥AD.
又平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,
∴PG⊥平面ABCD.
∵正三角形PAD的边长为2,
PG=

3

在△CDG中,CD=2,DG=1,∠CDG=120°,
S△CDG
1
2
×1×2×
3
2
3
2

VG?CDPVP?CDG
1
3
×
3
×
3
2
1
2

(3)当F为PC的中点时,平面DEF⊥平面ABCD.
取PC的中点F,连结DE,EF,DF,CG,且DE与CG相交于H.
∵E、G分别为BC、AD的中点,
∴四边形CDGE为平行四边形.
故H为CG的中点.又F为CP的中点,
∴FH∥PG.
由(2),得PG⊥平面ABCD,
∴FH⊥平面ABCD.
又FH?平面DEF,
∴平面DEF⊥平面ABCD.