计算题11.0分
理科数学

19.如图,正四棱锥S﹣ABCD中,SA=AB,E、F、G分别为BC、SC、DC的中点,设P为线段FG上任意一点。

(l)求证:EP⊥AC;

(2)当直线BP与平面EFG所成的角取得最大值时,求二面角P﹣BD﹣C的大小。

正确答案及相关解析

正确答案

见解析。

解析

(1)证明:设AC交BD于O,

∵S﹣ABCD为正四棱锥,∴SO⊥底面ABCD,

∴SO⊥AC,

又∵BD⊥AC,SO∩BD=O,

∴AC⊥平面SBF,∴AC⊥SO,

∵SD∥FG,∴AC⊥GF,又AC⊥GE,∴AC⊥平面GEF,

又∵PE⊂面GEF,∴PE⊥AC

(2)解:设AB=2,如图建立空间直角坐标系,

则G(0,1,0),E(1,0,0),C(1,1,0),

S(0,0,),F(),B(1,﹣1,0),

,故点

设面EFG的法向量为=(a,b,c),

,令a=1,得=(1,1,0)

设BP与平面EFG所成角为α,

=

知识点

导数的乘法与除法法则