这道题感觉蛮难的,毕竟给了一堆长度关系的几何体是最难绷的,除非正好凑出勾股垂直,否则从长度推平行垂直都很累

不过直觉告诉我F是AC中点,仔细一看还真是

F的位置直接用平面几何在ABC里就能确定了,AC上满足BF垂直于OA的点有且只有一个,取AC中点F’,易得OA向量点乘BF’向量等于0,得垂直,故F’就是要找的F点,即F是AC中点;
下一步EF平行于PC平行于DO,得平行于面ADO搞定

第二问,先看看没用上的条件,AD长是根号30/2,好离谱的数字,猜测可以凑勾股定理,同时根号5其实就是直角边1:2的三角形的斜边倍率,AO长度和OD长度可以求得,正好和AD满足勾股数的关系,OD垂直于AO,而AO又垂直于BF,OD平行于EF,得AO垂直于EF,因此AO垂直于面BEF,第二问也搞定了

第三问,因为DO已经垂直于AO了,长度也知道,其实就是要求D距离ABC面的高度,我们考虑D在ABC面内的投影位置在H,我们在ABC平面内把BF向上平移,F点平移到O点处,此时B的位置是B’,H就在OB’上;
怎么进一步确定位置呢,我们发现PBC这个等腰三角形我们没有用上,这个几何关系一定程度约束了P的位置,但是P-BC-A的角度没有约束,约束这个角度的是AD的长度,而AD长度则是AO垂直于OD这一关系,这一点我们已经用上了,反过来,PB=PC的条件我们没有用上
于是,我们在ABC面上找到P的投影P’,连接BP’,H就是BP’的中点且需要在OB’上,同时BCP’也是等腰三角形,所以OP’垂直于OB,得OBB’P’是矩形,H也同样是OB’的中点,OH是根号3/2
所以要求的二面角是45度
