如图,四棱锥P-ABCD的底面ABCD为正方形,PA⊥底面ABCD,且PA=AB,E是PD中点.
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解题思路:(1)欲证PB∥平面AEC,关键是在平面AEC内找一直线与PB平行,连接BD交AC于点O,连接EO,利用中位线平行即可证得;

(2)取AD中点L,过L作LK⊥AC于K,连接EK、EL,易证∠EKL为二面角E-AC-D的平面角,利用△AKL∽△ADC求出KL,然后在Rt△ELK中求出∠EKL.

(Ⅰ)证明:连接BD交AC于点O,连接EO.

∵O为BD中点,E为PD中点,

∴EO∥PB.(3分)

∵EO⊂平面AEC,PB⊄平面AEC,

∴PB∥平面AEC.(6分)

(Ⅱ)取AD中点L,过L作LK⊥AC于K,连接EK、EL,

∵L为AD中点,

∴EL∥PA,

∴EL⊥平面ABCD,

∴LK为EK在平面ABCD内的射影.

又LK⊥AC,

∴EK⊥AC,

∴∠EKL为二面角E-AC-D的平面角.(10分)

在Rt△ADC中,LK⊥AC,

∴△AKL∽△ADC.

∴[KL/DC=

AL

AC],设正方形边长为2,

KL

2=

1

2

2,

∴KL=

2

2.(12分)

在Rt△ELK中,tanEKL=

EL

KL=

1

2

2=

2,

∴二面角E-AC-D的大小为arctan

2.(14分)

点评:

本题考点: 平面与平面之间的位置关系.

考点点评: 本题主要考查了平面与平面之间的位置关系,考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力,属于基础题.