一、解答题
1. (2011·福建卷理科·T20)(本小题满分14分)如图,四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD.四边形ABCD中,AB⊥AD,AB+AD=4,CD=,.
(I)求证:平面PAB⊥平面PAD;
(II)设AB=AP.
(i)若直线PB与平面PCD所成的角为,求线段AB的长;
(ii)在线段AD上是否存在一个点G,使得点G到点P,B,C,D的距离都相等?说明理由.
【思路点拨】(1)证面面PAB中的直线AB,从而可推得面PAB,也可以建立坐标系证明两面的法向量垂直;
(2)以A为坐标原点,建立空间直角坐标系,然后用空间向量法进行求解探究.
【精讲精析】
解法1:(I)因为平面ABCD,AB平面ABCD,所以PA,又,所以平面PAD.又平面PAB,所以平面PAB平面PAD.
(2)以A为坐标原点,建立空间直角坐标系(如图).
在平面ABCD内,作交于点E,则 .