(本小题满分14分) 如图,在四棱锥 P - A B C…——2011 高考数学第 16 题答案解析

2011_江苏 Paper

2011 Jiangsu Question 16 Free-response Differentiating
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16.(本小题满分14分)

如图,在四棱锥 $P - A B C D$ 中,平面 $P A D \perp$ 平面$A B C D$ $A B = A D$ $\angle B A D = 6 0 ^ { \circ }$ , E F, 分别是

AP AD, 的中点

求证:(1)直线 $E F / /$ 平面PCD;

(2)平面BEF ^平面PAD

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(1)在 $\triangle PAD$ 中,因为 $E, F$ 分别是 $AP, AD$ 的中点,由三角形中位线定理可知 $EF // PD$。
又因为直线 $EF \not\subset$ 平面 $PCD$,且 $PD \subset$ 平面 $PCD$,
根据直线与平面平行的判定定理,可得直线 $EF //$ 平面 $PCD$。

(2)连接 $BD$。
在 $\triangle ABD$ 中,因为 $AB = AD$ 且 $\angle BAD = 60^{\circ}$,所以 $\triangle ABD$ 是等边三角形。
因为 $F$ 是 $AD$ 的中点,根据等腰三角形“三线合一”性质,可得 $BF \perp AD$。
因为平面 $PAD \perp$ 平面 $ABCD$,且平面 $PAD \cap$ 平面 $ABCD = AD$,
又 $BF \subset$ 平面 $ABCD$,且 $BF \perp AD$,
根据面面垂直的性质定理,可得 $BF \perp$ 平面 $PAD$。
因为 $BF \subset$ 平面 $BEF$,
根据平面与平面垂直的判定定理,可得平面 $BEF \perp$ 平面 $PAD$。

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