如圖,PA垂直直角梯形ABCD所在平面,AB⊥AD,BC∥AD,,點M在PC上.
(Ⅰ)求證:AM⊥CD;
(Ⅱ)若M是PC的中點,求二面角M-AD-C的大。

【答案】分析:(I)由已知中PA垂直直角梯形ABCD所在平面,可得PA⊥CD,又由直角梯形ABCD中,AB⊥AD,BC∥AD,,可得AC⊥CD,進而由線面垂直的判定定理可得CD⊥面PAC,再由線面垂直的性質(zhì)定理得到AM⊥CD;
(Ⅱ)取AC的中點N,連接MN,過N作NQ⊥AD,垂足為Q,連接MQ.由三角形的中位線定理可得MN∥PA,進而由線面垂直的第二判定定理可得MN⊥面ABCD,則∠MQN為二面角M-AD-C的平面角,解△MQN即可得到答案.
解答:證明:(Ⅰ)∵PA⊥面ABCD,CD?面ABCD,
∴PA⊥CD.
又在直角梯形ABCD中,AB⊥AD,BC∥AD,,
∴AD=2a,AC=CD=a
∴AD2=AC2+CD2
∴AC⊥CD.
∵PA∩AC=A,∴CD⊥面PAC.
∵AM?面PAC,∴AM⊥CD;
解:(Ⅱ)取AC的中點N,連接MN,過N作NQ⊥AD,垂足為Q,連接MQ.
∵M是PC的中點,∴MN∥PA.
∵PA⊥面ABCD,∴MN⊥面ABCD,
則∠MQN為二面角M-AD-C的平面角.
,
∴∠MQN=45°,即二面角M-AD-C的大小為45
點評:本題考查的知識點是二面角的求法,空間中直線與直線之間的位置關系,其中(I)的關鍵是熟練掌握空間線線垂直與線面垂直的相互轉(zhuǎn)化,(II)的關鍵是求出二面角M-AD-C的平面角∠MQN,將二面角問題轉(zhuǎn)化為解三角形問題.
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,點M在PC上.
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(Ⅱ)若M是PC的中點,求二面角M-AD-C的大小.

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