9.如图3216所示,已知四棱锥PABCD的底面是直角梯形,∠ABC=∠BCD=90°,AB=BC=PB=PC=2CD,侧面PBC⊥底面ABCD.求证:PA⊥BD.
图3216
[证明] 如图,取BC的中点O,连接AO交BD于点E,连接PO.
因为PB=PC,所以PO⊥BC.
又平面PBC⊥平面ABCD,平面PBC∩平面ABCD=BC,
所以PO⊥平面ABCD,所以AP在平面ABCD内的射影为AO.
在直角梯形ABCD中,由于AB=BC=2CD,易知Rt△ABO≌Rt△BCD,
所以∠BEO=∠OAB+∠DBA=∠DBC+∠DBA=90°,
即AO⊥BD.
由三垂线定理,得PA⊥BD.
10.已知正方体ABCDA1B1C1D1中,E为棱CC1上的动点.
(1)求证:A1E⊥BD;
(2)若平面A1BD⊥平面EBD,试确定E点的位置.
【导学号:33242293】