2019-2020学年北师大版必修二 平行、垂直的综合问题 课时作业
2019-2020学年北师大版必修二     平行、垂直的综合问题  课时作业第3页

  BC的中点.

  

  (1)证明:AE⊥平面PAD;

  (2)取AB=2,若H为PD上的动点,EH与平面PAD所成的最大角的正切值为,求PA的长度.

  解:(1)证明:由四边形ABCD为菱形,

  ∠ABC=60°,可得△ABC为正三角形.

  因为E为BC的中点,所以AE⊥BC.

  又因为BC∥AD,所以AE⊥AD.

  因为PA⊥平面ABCD,AE⊂平面ABCD,所以PA⊥AE.

  而PA⊂平面PAD,AD⊂平面PAD,PA∩AD=A,所以AE⊥平面PAD.

  (2)连接AH.

  由(1)知AE⊥平面PAD,则∠EHA为EH与平面PAD所成的角.

  在Rt△EAH中,AE=,tan∠EHA==,

  所以当AH最短,即AH⊥PD时,∠EHA最大,

  此时tan∠EHA===,因此AH=.

  又因为AD=2,所以∠ADH=45°,所以PA=AD=2.

  [综合题组练]

  1.(2019·武汉市部分校调研)如图(1),在矩形ABCD中,AB=4,AD=2,E是CD的中点,将△ADE沿AE折起,得到如图(2)所示的四棱锥D1­ABCE,其中平面D1AE⊥平面ABCE.

  

  (1)证明:BE⊥平面D1AE;

  (2)设F为CD1的中点,在线段AB上是否存在一点M,使得MF∥平面D1AE,若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.

解:(1)证明:因为四边形ABCD为矩形且AD=DE=EC=BC=2,所以∠AEB=90°,即BE⊥AE,又平面D1AE⊥平面ABCE,平面D1AE∩平面ABCE=AE,所以BE⊥平面D1AE.