在四棱锥P﹣ABCD中,△PAB为正三角形,四边形ABCD为矩形,平面PAB⊥平面ABCD,AB=2AD,M,N分别为PB,PC中点.
19.(Ⅰ)求证:MN∥平面PAD;
20.(Ⅱ)求二面角B﹣AM﹣C的大小;
21.(Ⅲ)在BC上是否存在点E,使得EN⊥平面AMN?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
见解析
∵M,N分别是PB,PC中点
∴MN是△ABC的中位线
∴MN∥BC∥AD
又∵AD⊂平面PAD,MN⊄平面PAD
所以MN∥平面PAD.
推导出MN∥BC∥AD,由此能证明MN∥平面PAD.
直线与平面平行的判定定理,由线线平行推出线面平行
C
过点P作PO垂直于AB,交AB于点O,
因为平面PAB⊥平面ABCD,所以PO⊥平面ABCD,
如图建立空间直角坐标系,
设AB=2,则A(﹣1,0,0),C(1,1,0),
M(,0,
),B(1,0,0),N(
,
,
),
则,
设平面CAM法向量为,
由,得
,
令x1=1,则,即
平面ABM法向量
过点P作PO垂直于AB,交AB于点O,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角B﹣AM﹣C的大小.
认真审题,寻找法向量,
见解析
存在点E,使得EN⊥平面AMN
设E(1,λ,0),则,
由可得
,
所以在BC存在点E,使得EN⊥平面AMN,
此时.
设E(1,λ,0),则,由此利用向量法能求出在BC存在点E,使得EN⊥平面AMN,此时
.
向量法的合理运用.