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(10分)如图,PA⊥矩形ABCD所在的平面,M、N分别是AB、PC的中点.
(1)求证:MN//平面PAD
(2)求证:MN⊥CD
(3)若∠PDA=45°,求证:MN⊥平面PCD.

证明:(1)如图,取PD的中点E,连结AE、EN则有EN//CD//AB//AM,
且EN=CD=AB=MA.

∴四边形AMNE是平行四边形.
∴MN//AE.
∵AE平面PAD,MN平面PAD,
∴MN//平面PAD. …………3分
(2)∵PA⊥平面ABCD,∴PA⊥AB.
又AD⊥AB,∴AB⊥平面PAD.
∴AB⊥AE,即AB⊥MN.又CD//AB,
∴MN⊥CD. …………6分
(3)∵PA⊥平面ABCD,∴PA⊥AD.
又∠PAD=45°,E是PD中点,
∴AE⊥PD,即MN⊥PD.
又MN⊥CD,∴MN⊥平面PCD.…………10分

解析

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求证:(1) PA∥平面BDE .

(2)平面PAC平面BDE .

 

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(本小题10分)如图,ABCD是正方形,O是正方形的中心, PO底面ABCD,

E是PC的中点。

 求证:(1)PA∥平面BDE   (2)平面PAC平面BDE

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