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如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,四边形ABCD是平行四边形,且AC⊥CD,PA=AD,M,Q分别是PD

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/28 17:35:53
如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,四边形ABCD是平行四边形,且AC⊥CD,PA=AD,M,Q分别是PD,BC的中点.

(1)求证:MQ∥平面PAB;
(2)若AN⊥PC,垂足为N,求证:MN⊥PD.
(1)取PA的中点E,连结EM、BE,
∵M是PD的中点,∴ME∥AD且ME=
1
2AD,
又∵Q是BC中点,∴BQ=
1
2BC,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴BC∥AD且BC=AD,可得BQ∥ME且BQ=ME,
∴四边形MQBE是平行四边形,可得MQ∥BE,…(4分)
∵BE⊂平面PAB,MQ⊄平面PAB,
∴MQ∥平面PAB;…(6分)
(2)∵PA⊥平面ABCD,CD⊂平面ABCD,∴PA⊥CD,
又∵AC⊥CD,PA、AC是平面PAC内的相交直线,
∴CD⊥平面PAC,结合AN⊂平面PAC,得AN⊥CD. …(9分)
又∵AN⊥PC,PC、CD是平面PCD内的相交直线,
∴AN⊥平面PCD,结合PD⊂平面PCD,可得AN⊥PD,…(12分)
∵PA=AD,M是PD的中点,∴AM⊥PD,…(13分)
又∵AM、AN是平面AMN内的相交直线,∴PD⊥平面AMN,
∵MN⊂平面AMN,∴MN⊥PD.…(14分)