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如图,在正三棱锥A-BCD中,∠BAC=30°,AB=a,平行于AD、BC的截面EFGH分别交AB、BD、DC、CA于点

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:2024/05/22 15:49:50
如图,在正三棱锥A-BCD中,∠BAC=30°,AB=a,平行于AD、BC的截面EFGH分别交AB、BD、DC、CA于点E、F、G、H.

(1)判定四边形EFGH的形状,并说明理由.
(2)设P是棱AD上的点,当AP为何值时,平面PBC⊥平面EFGH,请给出证明.
(1)∵AD∥面EFGH,面ACD∩面EFGH=HG,AD⊂面ACD
∴HG∥EF.(2分)
同理EH∥FG,
∴四边形EFGH是平行四边形(3分)
∵三棱锥A-BCD是正三棱锥,
∴A在底面上的射影O是△BCD的中心,
∴DO⊥BC,
∴AD⊥BC,
∴HG⊥EH,四边形EFGH是矩形(5分)
(2)当AP=

3
2a时,平面PBC⊥平面EFGH.(7分)
证明如下:
作CP⊥AD于P点,连接BP,
∵AD⊥BC,
∴AD⊥面BCP(10分)
∵HG∥AD,
∴HG⊥面BCP,HG⊂面EFGH⇒面BCP⊥面EFGH,
在Rt△APC中,∠CAP=30°,AC=a,
∴AP=

3
2a(12分)