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如图,四棱锥S-ABCD中.ABCD为矩形,SD⊥AD,且SD⊥AB,AD=a(...

如图,四棱锥S-ABCD中.ABCD为矩形,SD⊥AD,且SD⊥AB,AD=a(a>0),AB=2AD,SD=manfen5.com 满分网AD.E为CD上一点,且CE=3DE.
(1)求证:AE⊥平面SBD;manfen5.com 满分网
(2)M、N分别在线段CD、SB上的点,是否存在M、N,使MN⊥CD且MN⊥SB,若存在,确定M、N的位置;若不存在,说明理由.
(1)画出底面图形,说明BD就是SB在底面ABCD上的射影,通过证明AE⊥BD,证明AE⊥平面SBD. (2)假设MN存在,利用空间直角坐标系,求出A,B,C,D,设出M,N的坐标,利用MN⊥CD且MN⊥SB,转化,求出M,N坐标,是否满足题意,即可说明是否存在MN. 【解析】 (1)证明:因为四棱锥S-ABCD中.ABCD为矩形,SD⊥AD,且SD⊥AB, 所以SD⊥平面ABCD. BD就是SB在底面ABCD上的射影. 因为AB=2AD,E为CD上一点,且CE=3DE. 如图: ∵tan∠1=,tan∠DBA=, ∴∠BAC=∠DBA,同理∠BDA=∠DEA ∴∠1+∠BDA=90°. 所以AE⊥BD. 所以AE⊥平面SBD; (2)假设存在MN满足MN⊥CD且MN⊥SB. 建立如图所示的空间直角坐标系,由题意可知,D(0,0,0), A(a,0,0),C(0,2a,0),B(a,2a,0),S(0,0,), 设=(a,2a,0)+t(-a,-2a,)=(a-ta,2a-ta,),(t∈[0,1]) 即M(a-ta,2a-ta,),N(0,y,0),y∈[0,2a] =(a-ta,2a-ta-y,). 使MN⊥CD且MN⊥SB, 则, 可得, t=∉[0,1].y=3a+3a∉[0,2a]. 故不存在MN使MN⊥CD且MN⊥SB.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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