四棱锥P-ABCD的四条侧棱长相等,底面ABCD为正方形,M为PB的中点,求证:
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解题思路:(1)欲证PD∥面ACM,根据直线与平面平行的判定定理可知只需证PD与面ACM内一直线平行即可,连接OM,而OB=OD,则PD∥OM,OM⊂面ACM,PD不在面ACM内,满足定理所需条件;

(2)欲证PO⊥面ABCD,根据直线与平面垂直的判定定理可知只需证PO与面ABCD内两相交直线垂直,而PA=PC,OA=OC,则PO⊥AC,同理PO⊥BD,AC∩BD=O,满足定理所需条件;

(3)欲证面ACM⊥面BDP,根据面面垂直的判定定理可知在平面ACM内一直线与平面BDP垂直,根据PO⊥面ABCD,则PO⊥AC,DB⊥AC,DB∩PO=O,满足线面垂直的判定定理,则AC⊥面BDP,AC⊂面ACM,满足定理所需条件.

证明:(1)连接OM,正方形ABCD中,OB=OD,

M为PB的中点

∴PD∥OM

∵OM⊂面ACM,PD不在面ACM内

∴PD∥面ACM

(2)∵PA=PC,OA=OC,∴PO⊥AC,同理PO⊥BD

AC∩BD=O

∴PO⊥面ABCD

(3)∵PO⊥面ABCD

∴PO⊥AC

正方形ABCD中,DB⊥AC

DB∩PO=O

∴AC⊥面BDP,

∵AC⊂面ACM

∴面ACM⊥面BDP

点评:

本题考点: 平面与平面垂直的判定;直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的判定.

考点点评: 本题主要考查了直线与平面平行的判定,以及直线与平面垂直的判定和平面与平面垂直的判定,考查空间想象能力和推理论证能力,考查转化思想,属于中档题.