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.