如图,在四棱锥P-ABCD中,PD⊥底面ABCD,且底面ABCD为正方形,AD=PD=2,E,F,G分别为PC,PD,CB的中点.

2025-05-09 05:02:25
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回答1:

解:(1)证法1,连接AC,BD交于O点,连接GO,FO,EO,如图(1)所示:
∵E,F分别为PC,PD的中点,
∴EF∥CD且EF=

1
2
CD,同理GO∥CD且GO=
1
2
CD,
∴EF∥GO且EF=GO,
∴四边形EFOG是平行四边形,
∴EO?平面EFOG,又在△PAC中,
E,0分别为PC,AC的中点,
∴PA∥EO
∵EO?平面EFOG,PA?平面EFOG,∴PA∥平面EFOG,即PA∥平面EFG.(4分)

(2)解法1:取CD中点M,连接OM,EM,则OM∥AD,EM∥PD又
∵PD平面ABCD,AD?面ABCD,
∴PD⊥AD,又∵AD⊥CD
PD∩CD=D,
∴AD⊥平面PCD,
∴OM⊥平面PCD,
∴EM为OE在平面PCD上射影,
∵EM⊥EF,
∴OE⊥EF,
∴∠OEM为所求二面角的平面角,在Rt△OME中,
OM=EM,∴∠OEM=45°.
∴二面角G-EF-D的大小为45°.(5分)
∴二面角G-EF-D的平面角为45°.
(3)VC-PAB=VP=ABC=
1
3
×SABD×PD=
1
3
×
1
2
×2×2×2=
4
3
.(3分)