PD=a,点E在PD上,且PE∶ED=λ∶1(λ∈N*).
(1)证明:PA⊥平面ABCD;
(2)在棱PC上是否存在一点F,使BF∥平面AEC.证明你的结论.
审题方法 F是线段PC上的点,一般可设\s\up6(→(→)=t\s\up6(→(→),求出t的值,点P是已知的,即可求出点F.
解题思路 通过建立恰当的直角坐标系,给出相应点的坐标,令所求直线对应的向量用该平面内的两个不共线向量表示即可.
(1)证明 因为底面ABCD是菱形,∠ABC=60°,所以AB=AD=AC=a,在△PAB中,由PA2+AB2=2a2=PB2,知PA⊥AB,同理PA⊥AD,所以PA⊥平面ABCD.
(2)解 方法一 以A为坐标原点,直线AD,AP分别为y轴,z轴,过A点垂直平面PAD的直线为x轴,建立空间直角坐标系,由题设条件,相关各点的坐标分别为
A(0,0,0),B,C,D(0,a,0),P(0,0,a),E.
所以\s\up6(→(→)=,\s\up6(→(→)=(0,0,a),
\s\up6(→(→)=,\s\up6(→(→)=,
\s\up6(→(→)=.
设F是棱PC上的点,且\s\up6(→(→)=t\s\up6(→(→)=,其中0 =+ =. 令\s\up6(→(→)=λ1\s\up6(→(→)+λ2\s\up6(→(→),得