如图,平面PAD⊥平面ABCD,ABCD为正方形,∠PAD=90°,且PA=AD=2,E、F、G分别是线段PA、PD、C
如图,平面PAD⊥平面ABCD,ABCD为正方形,∠PAD=90°,且PA=AD=2,E、F、G分别是线段PA、PD、CD的中点.(1) 求证:PB∥平面EFG(2) 求异面直线EG与BD所成角的余弦值;(3) 在线段CD上是否存在一点Q,使得点A到平面EFQ的距离为4/5?若存在,求出CQ的值;若不存在,请说明理由.E画的有点像B.
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取AB为中点H,连结GH,HE,∵E、F、G分别是线段PA、PD、CD的中点,∴GH∥AD∥EF。∴E,F,G,H四点共面。又H为AB中点,∴EH∥PB。又EH∈面EFG,PB∉平面EFG,∴PB∥面EFG。(2)取BC的中点M,连结GM、AM、EM,则GM∥BD,∴∠EGM(或其补角)就是异面直线EG与BD所成的角。在Rt△MAE中,EM=根号下的(EA^2+AM^2)=根号6同理EG=6,又GM=1/2BD=根号2∴在Rt△MGE中,cos∠EGM,EG^2+GM^2-ME^2)/(2*EG*GM)=根号3/6,故异面直线EG与BD所成角的余弦值为根号3/6假设在线段CD上存在一点Q,满足题设条件,过点Q作OR⊥AB于点R,连结RE,则QR∥AD。∵四边形ABCD是正方形,△PAD是直角三角形,且PA=AD=2,∴AD⊥AB,AD⊥PA。又AB∩PA=A,∴AD⊥平面PAB。又∵E,F分别是PA,PD的中点,∴EF∥AD。∴EF⊥平面PAB。又EF面EFQ,∴EFQ⊥平面PAB。过A作AT⊥ER于点T,则AT⊥面EFQ,∴AT就是点A到平面EFQ的距离。设CQ=x(0≤x≤2),则BR=CQ=x,AR=2-x,AE=1,在Rt△EAR中,AT=(AR*AE)/RE=(2-X)*1/(根号下的(2-x)^2+1^2)=4/5解得x=2/3故存在点Q,当CQ=2/3时,点A到平面EFQ的距离为4/5
最新回答共有2条回答
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2026-04-03 13:23:24微笑的小熊猫
回复取AB为中点H,连结GH,HE,∵E、F、G分别是线段PA、PD、CD的中点,∴GH∥AD∥EF。∴E,F,G,H四点共面。又H为AB中点,∴EH∥PB。又EH∈面EFG,PB∉平面EFG,∴PB∥面EFG。(2)取BC的中点M,连结GM、AM、EM,则GM∥BD,∴∠EGM(或其补角)就是异面直线EG与BD所成的角。在Rt△MAE中,EM=根号下的(EA^2+AM^2)=根号6同理EG=6,又GM=1/2BD=根号2∴在Rt△MGE中,cos∠EGM,EG^2+GM^2-ME^2)/(2*EG*GM)=根号3/6,故异面直线EG与BD所成角的余弦值为根号3/6假设在线段CD上存在一点Q,满足题设条件,过点Q作OR⊥AB于点R,连结RE,则QR∥AD。∵四边形ABCD是正方形,△PAD是直角三角形,且PA=AD=2,∴AD⊥AB,AD⊥PA。又AB∩PA=A,∴AD⊥平面PAB。又∵E,F分别是PA,PD的中点,∴EF∥AD。∴EF⊥平面PAB。又EF面EFQ,∴EFQ⊥平面PAB。过A作AT⊥ER于点T,则AT⊥面EFQ,∴AT就是点A到平面EFQ的距离。设CQ=x(0≤x≤2),则BR=CQ=x,AR=2-x,AE=1,在Rt△EAR中,AT=(AR*AE)/RE=(2-X)*1/(根号下的(2-x)^2+1^2)=4/5解得x=2/3故存在点Q,当CQ=2/3时,点A到平面EFQ的距离为4/5
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