(2)AE⊥BD,EF⊥BC,折叠后的这些位置关系不变,所以PE⊥BD,
又平面PBD⊥平面BCD,所以PE⊥平面BCD,所以PE⊥EF,
设AB=AD=a,则BD=a,所以PE=a=BE,
在Rt△BEF中,EF=BE·sin 45°=a×=a.
在Rt△PFE中,tan∠PFE===.
【点拨】翻折与展开是一个问题的两个方面,不论是翻折还是展开,均要注意平面图形与立体图形各个对应元素的相对变化,元素间的大小与位置关系.一般而言,在翻折过程中, 处在同一个半平面内的元素是不变的,弄清这一点是解决这类问题的关键.
【变式训练3】如图,平行四边形ABCD中,∠DAB=60°,AB=2,AD=4.将△CBD沿BD折起到△EBD的位置,使平面EBD⊥平面ABD.
(1)求证:AB⊥DE;
(2)求三棱锥E-ABD的侧面积.
【解析】(1)证明:在△ABD中,
因为AB=2,AD=4,∠DAB=60°,
所以BD==2.
所以AB2+BD2=AD2,所以AB⊥BD.
又因为平面EBD⊥平面ABD,平面EBD∩平面ABD=BD,AB⊂平面ABD,
所以AB⊥平面EBD.
因为DE⊂平面EBD,所以AB⊥DE.
(2)由(1)知AB⊥BD.
因为CD∥AB,所以CD⊥BD. 从而DE⊥BD.
在Rt△DBE中,因为DB=2,DE=DC=AB=2,
所以S△BDE=DB·DE=2.
又因为AB⊥平面EBD,BE⊂平面EBD,所以AB⊥BE.
因为BE=BC=AD=4,所以S△ABE=AB·BE=4.
因为DE⊥BD,平面EBD⊥平面ABD,所以ED⊥平面ABD,
而AD⊂平面ABD,所以ED⊥AD,所以S△ADE=AD·DE=4.
综上,三棱锥E-ABD的侧面积S=8+2.
总结提高
垂直关系是空间元素间的重要位置关系之一,是立体几何中的重点,也是历年来高考考查的点.解此类题的关键是三种垂直关系的相互转化.