【题干】如图,在三棱锥P-ABCD中,底面ABC为正三角形,PA⊥平面ABC,PA=二分之根号三AC,D,E,N分别为PB,PC,AC的中点,M为DB的中点。【问题】求证:平面ADE⊥平面PBC(备注:第一小问已经求证过MN∥平面ADE)
证明:
取DE的中点F,连接AF、PF,
∵PA=√3/2AC,
设AB=BC=AC=1,则PA=√3/2,PC=√7/2,
在△PAB和△PAC中,
AB=AC,∠PAB=∠PAC=90°,PA=PA,
∴△PAB≌△PAC(SAS),
PB=PC,
∵点D、E分别是PB、PC的中点,
∴PD=PE,AD=1/2PB=PD,AE=1/2PC=PE,
∴PD=PE=AD=AE=√7/4,
∵DE=1/2BC=1/2,
∴DF=EF=1/4,
PF²=PE²-EF²=7/16-1/16=6/16=3/8,
同理,AF²=3/8,
∵PF²+AF²=3/8+3/8=3/4,
PA²=(√3/2)²=3/4,
∴PA²=PF²+AF²,
∴PF⊥AF,
∵PD=PE,F是DE的中点,
∴PF⊥DE,
∵AF在面ADE上,DE在面ADE上,AF∩DE=F,
∴PF⊥面ADE,
∵PF在面PBC上,
∴面ADE⊥面PBC.