ABCD为直角梯形,∠C=∠CDA=90°,AD=2BC=2CD ,P为平面ABCD外一点,且PB⊥BD。
(1)求证:PA⊥BD
(2)若PC与CD不垂直,求证:PA不等于PD。
ABCD为直角梯形,∠C=∠CDA=90°,AD=2BC=2CD ,P为平面ABCD外一点,且PB⊥BD。
(1)求证:PA⊥BD
(2)若PC与CD不垂直,求证:PA不等于PD。
(1)取AD边中点E,连接BE
因为AD=2BC,梯形ABCD
所以ED平行等于BC
所以BE平行等于CD
所以BE垂直AD
又AE=BE,ED=BD
所以三角形AEB和三角形BED是等腰直角三角形
所以角ABE和角EBD都为45度
所以角ABD=角ABE+角EBD=90度
所以AB垂直BD
又因为BD垂直PB,PB交AB于点B
所以BD垂直平面PAB,又PA在平面PAB内
所以PA垂直BD
(2)E为AD边中点,连接PE
若假设PC垂直CD,又因为BC垂直CD
所以CD垂直平面PBC,而PB在平面PBC内
所以PB垂直CD,又因为PB垂直BD
所以PB垂直平面ABCD,而AD在平面ABCD内
所以AD垂直PB
又三角形ABD为等腰直角三角形,所以AD垂直BE
所以AD垂直平面PBE,所以PE垂直AD,E点平分AD
所以PA=PD,而若PC与CD不垂直,显然不可能有PB垂直平面ABCD,也就不可能又AD垂直平面PBE
从而也就不能得出PE垂直平分AD
所以PC与CD不垂直则PA不等于PD
空间向量啊,做这种空间几何题无敌,我高考题都这么做的。
虽然麻烦点。但挺实用的
老师没交吗??
BC=CD,∠C=90°,ABCD是直角梯形,
推出∠ADB=∠DBC=45°,
AD=2BC=2CD
推出∠DAB=45°,
推出∠ABD=135°-45°=90°,
所以BD垂直AB,又PB垂直BD
推出BD垂直平面PAB
推出BD垂直PA
(2)先去吃个饭,想想