【例4】如图①所示的正△ABC的边长为4,CD是AB边上的高,E、F分别是AC、BC边的中点,现将△ABC沿CD翻折成直二面角A-DC-B(如图②).在图②中:
(1)试判断直线AB与平面DEF的位置关系,并说明理由;(2)求二面角E-DF-C的余弦值.
(3)在线段BC上是否存在一点P,使AP⊥DE?证明你的结论.
规律方法:对于探索性问题,一般先假设存在,设出空间点的坐标,转化为代数方程是否有解的问题,若有解且满足题意则存在,若有解但不满足题意或无解则不存在.
创新预测4 如图,在四棱锥P-ABCD中,PD⊥底面ABCD,底面ABCD为正方形,PD=DC,E、F分别是AB、PB的中点.
(1)求证:EF⊥CD.
(2)求DB与平面DEF所成角的正弦值.
(3)在平面PAD内是否存在一点G,使G在平面PCB上的射影为△PCB的外心?若存在,试确定点G的位置;若不存在,说明理由.
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