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(2012•茂名二模)如图所示,圆柱的高为2,PA是圆柱的母线,ABCD为矩形,AB=2,BC=4,E、F、G分别是线段

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/04/30 10:35:54
(2012•茂名二模)如图所示,圆柱的高为2,PA是圆柱的母线,ABCD为矩形,AB=2,BC=4,E、F、G分别是线段PA,PD,CD的中点.
(1)求证:平面PDC⊥平面PAD;
(2)求证:PB∥面EFG;
(3)在线段BC上是否存在一点M,使得D到平面PAM的距离为2?若存在,求出BM;若不存在,请说明理由.
(1)证明:∵PA是圆柱的母线,∴PA⊥圆柱的底面.…(1分)
∵CD⊂圆柱的底面,∴PA⊥CD
又∵ABCD为矩形,∴CD⊥AD
而AD∩PA=A,∴CD⊥平面PAD              …(3分)
又CD⊂平面PDC,∴平面PDC⊥平面PAD.  …(4分)
(2)证明:取AB中点H,连接GH,HE,
∵E,F,G分别是线段PA、PD、CD的中点,
∴GH∥AD∥EF,
∴E,F,G,H四点共面.           …(6分)
又H为AB中点,∴EH∥PB.        …(7分)
又EH⊂面EFG,PB⊄平面EFG,
∴PB∥面EFG.                     …(9分)
(3)假设在BC上存在一点M,使得点D到平面PAM的距离为2,则以△PAM为底D为顶点的三棱锥的高为2,
连接AM,则AM=
AB2+BM2=
4+BM2,
由(2)知PA⊥AM,∴S△PAM=
1
2PA•AM=
1
2×2×
4+BM2=
4+BM2
∴VD-PAM=
1
3S△PAM×2=
1

4+BM2×2=
2
3