已知在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,PA垂直于平面ABCD,PA=√3,AB=1,AD=2,∠BAD=120°,E,G,H分别是BC,PC,AD的中点.求证:平面PAE垂直于平面PDE.
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/27 07:18:17
已知在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,PA垂直于平面ABCD,PA=√3,AB=1,AD=2,∠BAD=120°,E,G,H分别是BC,PC,AD的中点.求证:平面PAE垂直于平面PDE.
已知在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,PA垂直于平面ABCD,PA=√3,AB=1,AD=2,∠BAD=120°,E,G,H分别是BC,PC,AD的中点.求证:平面PAE垂直于平面PDE.
已知在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,PA垂直于平面ABCD,PA=√3,AB=1,AD=2,∠BAD=120°,E,G,H分别是BC,PC,AD的中点.求证:平面PAE垂直于平面PDE.
郭敦顒回答:
∵在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,PA垂直于平面ABCD,PA=√3,AB=1,AD=2,∠BAD=120°,E是BC的中点,
∴∠ABC=60°,AB=BE=EC=CD=1,∠BAE=∠BEA=60°,∠EAD=60°,
∴AE=AB=BE=1,
∴∠BCD=120°,∠CED=∠CDE=30°,∴∠AED=180°-60°-30°=90°,
∵在Rt⊿PAE中,PA⊥AE,AE=1,PA=√3,∴PE=√(1+3)=2
在Rt⊿PAD中,PA⊥AD,AD=2,PA=√3,∴PD=√(4+3)=√7,
在Rt⊿AED中,∠AED=90°,∠EAD=60°,AD=2,PAE=1,∴DE=√3
在△PED中,PE=2,PD=√7,DE=√3,∴PD²=PE²+DE²,∴DE⊥PE,
又DE⊥AE,∴平面PAE垂直于平面PDE.
P
A D
B E C
AB=1,AD=2,∠BAD=120°,E是BC的中点,
∴BE=1,∠B=60°,
∴AE=BE=1=AD/2,∠DAE=60°,
∴∠AED=90°,
PA垂直于平面ABCD,
∴PA⊥DE,
∴DE⊥平面PAE,
∴平面PAE⊥平面PDE.