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t,i`:)如图,已知矩形ABCD所在平面外一点P,PA⊥平面ABCD,AB=1,BC=2,PA=2,E、F分别是AB、PC的中点.(1)求证:EF∥平面PAD;(2)求证:CD⊥EF;(3)求EF与平面ABCD所成的角的正弦值.

t,i`:)如图,已知矩形ABCD所在平面外一点P,PA⊥平面ABCD,AB=1,BC=2,PA=2,E、F分别是AB、PC的中点.(1)求证:EF∥平面PAD;(2)求证:CD⊥EF;(3)求EF与平面ABCD所成的角的正弦值.

的有关信息介绍如下:

t,i`:)如图,已知矩形ABCD所在平面外一点P,PA⊥平面ABCD,AB=1,BC=2,PA=2,E、F分别是AB、PC的中点.(1)求证:EF∥平面PAD;(2)求证:CD⊥EF;(3)求EF与平面ABCD所成的角的正弦值.

(1)证明:如图,建立空间直角坐标系A-xyz,则:A(0,0,0),B(1,0,0),C(1,2,0),D(0,2,0),P(0,0,2)

∵E为AB的中点,F为PC的中点,

∴E(12,0,0),F(12,1,1)

∴−−→EF=(0,1,1),−−→AP=(0,0,2),−−→AD=(0,2,0)

∴−−→EF=12(−−→AP+−−→AD)

∴−−→EF与−−→AP,−−→AD)共面

∵E∉平面PAD,

∴EF∥平面PAD;

(2)证明:∵−−→CD=(-1,0,0)

∴−−→CD•−−→EF=(-1,0,0)•(0,1,1)=0

∴CD⊥EF;

(3)解:∵−−→EF=(0,1,1),−−→AP=(0,0,2),

∴cos<−−→EF,−−→AP>=√22

∴sin<−−→EF,−−→AP>=√22

∵−−→AP⊥平面AC

∴−−→AP是平面AC的法向量

∴EF与平面ABCD所成的角的正弦值为√22.