17.(13 分)如图,在四棱锥 P﹣ABCD 中,AB∥CD,AB⊥AD,$CD=2AB$,平面PAD⊥底面 ABCD,PA⊥AD.E 和 F 分别是 CD 和 PC 的中点,求证:
(Ⅰ)PA⊥底面ABCD;
(Ⅱ)BE∥平面PAD;
(Ⅲ)平面BEF⊥平面PCD

见解析
2013_北京卷
17.(13 分)如图,在四棱锥 P﹣ABCD 中,AB∥CD,AB⊥AD,$CD=2AB$,平面PAD⊥底面 ABCD,PA⊥AD.E 和 F 分别是 CD 和 PC 的中点,求证:
(Ⅰ)PA⊥底面ABCD;
(Ⅱ)BE∥平面PAD;
(Ⅲ)平面BEF⊥平面PCD

见解析
【考点】LS:直线与平面平行;LW:直线与平面垂直;LY:平面与平面垂直
【专题】5F:空间位置关系与距离;5Q:立体几何
【分析】(Ⅰ)根据条件,利用平面和平面垂直的性质定理可得 $\mathsf { P A } \bot$ 平面 ABCD
(Ⅱ)根据已知条件判断 ABED 为平行四边形,故有 BE∥AD,再利用直线和平面平行的判定定理证得BE∥平面PAD
(Ⅲ)先证明 ABED 为矩形,可得 BE⊥CD ①.现证 $\complement \mathsf { D \bot }$ 平面 PAD,可得 CD⊥PD,再由三角形中位线的性质可得 EF∥PD,
从而证得 $C D \bot E F ( 2 )$ .结合①②利用直线和平面垂直的判定定理证得 CD⊥平面
BEF,再由平面和平面垂直的判定定理
证得平面BEF⊥平面PCD
【解答】解: $( \texttt { I } ) \because \mathsf { P A \bot A D }$ ,平面 $\mathsf { P A D \perp }$ 平面 ABCD,平面 PAD∩平面$A B C D = A D$ ,由平面和平面垂直的性质定理可得PA⊥平面ABCD
(Ⅱ)∵AB∥CD,AB⊥AD,CD=2AB,E和F分别是CD和PC 的中点,故四边形ABED 为平行四边形,故有BE∥AD
又 AD⊂平面 PAD,BE 不在平面 PAD 内,故有 BE∥平面 PAD
(Ⅲ)平行四边形ABED中,由 $A B \bot A D$ 可得,ABED 为矩形,故有 $B E \bot C D \textcircled { 1 }$
由 $\mathsf { P A } \bot$ 平面ABCD,可得 $P A \bot A B$ ,再由 $A B \bot A D$ 可得 AB⊥平面PAD,
$\therefore C D \perp$ 平面 PAD,故有 CD⊥PD
再由E、F 分别为CD和PC的中点,可得EF∥PD,
∴CD⊥EF ②
而EF 和BE是平面BEF 内的两条相交直线,故有CD⊥平面BEF
由于 CD⊂平面 PCD,∴平面 BEF⊥平面 PCD
【点评】本题主要考查直线和平面垂直的判定定理,直线和平面平行的判定定理,
平面和平面垂直的判定定理、性质定理的应用,属于中档题
只讲你不懂的那一步,不用把整道题重讲一遍。答案和完整解析就在上面,不用聊天也能看。
可以再试一道相同方法、不同题面的题,确认是否真正掌握。
用 3 道相关题确认基础和中等变式会到哪一步。