如图,已知四棱锥P-ABCD,底面ABCD为菱形,PA⊥平面ABCD,∠ABC=60°,E,F分别是BC,PC的中点.(Ⅰ)证

2025-05-16 18:38:16
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回答1:

(Ⅰ)证明:由四边形ABCD为菱形,∠ABC=60°,可得△ABC为正三角形.
因为E为BC的中点,所以AE⊥BC.
又因为BC∥AD,所以AE⊥AD.
因为PA⊥平面ABCD,AE?平面ABCD,所以PA⊥AE.
而PA?平面PAD,AD?平面PAD且PA∩AD=A,所以AE⊥平面PAD.
又PD?平面PAD,所以AE⊥PD.
(Ⅱ)解:由(Ⅰ)知AE,AD,AP两两垂直,以A为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系A-xyz,
设AB=2,AP=a,则A(0,0,0),B(

3
,-1,0),C(
3
,1,0),D(0,2,0),P(0,0,a),E(
3
,0,0),F(
3
2
1
2
a
2
)所以
FB
=(
3
,-1,-a),且
AE
=(