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已知正四棱锥PABCD的侧面PAB与底面ABCD成60度的二面角

已知正四棱锥P-ABCD的侧面PAB与底面ABCD成60度的二面角,截面ABEF平分此二面角且分别交侧棱PC,PD于点E,F求证平面ABEF垂直平面PCD 求详解

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2007-04-21

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  如图所示,O是ABCD的中心,GH过O,GH∥BC,则GO⊥AB,由三垂线逆定理PG⊥AB, ∴ ∠PGO=60° ,PH交EF于K,,则∠PGK=∠HGK=30°,AB∥CD∥EF(三平面两两相交,三交线平行)。
   ∵ PH⊥CD, ∴ PH⊥EF。
  设AB=BC=2a,PB=EOcos60°=2a=GH,GK是角平分线, ∴ GK⊥PH, GK∩EF=K, ∴ PH⊥截面ABEF, PH在平面PCD内, ∴ 平面ABEF⊥平面PCD 。

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