Question

【題目】如圖，在四棱錐P﹣ABCD中，底面ABCD是正方形，側棱PD⊥底面ABCD，PD=DC=2，E是PC的中點，作EF⊥PB交PB于點F．

（1）證明：PA∥平面EDB；
（2）證明：PB⊥平面EFD．

Answer 1

【答案】
（1）證明：連接AC，AC交BD于O．連接EO．

∵底面ABCD是正方形，∴點O是AC的中點．

∴在△PAC中，EO是中位線，∴PA∥EO，

∵EO平面EDB，且PA平面EDB，

∴PA∥平面EDB

（2）證明：∵PD⊥底面ABCD，且DC底面ABCD，∴PD⊥BC．

∵底面ABCD是正方形，∴DC⊥BC，

∴BC⊥平面PDC．∵DE平面PDC，∴BC⊥DE．

又∵PD=DC，E是PC的中點，∴DE⊥PC．∴DE⊥平面PBC．

∵PB平面PBC，∴DE⊥PB．又∵EF⊥PB，且DE∩EF=E，

∴PB⊥平面EFD．

【解析】（1）由題意連接AC，AC交BD于O，連接EO，則EO是中位線，證出PA∥EO，由線面平行的判定定理知PA∥平面EDB；（2）由PD⊥底面ABCD得PD⊥DC，再由DC⊥BC證出BC⊥平面PDC，即得BC⊥DE，再由ABCD是正方形證出DE⊥平面PBC，則有DE⊥PB，再由條件證出PB⊥平面EFD．