如图,四棱锥P-ABCD的底面是边长为1的正方形,侧棱PA⊥底面ABCD,且PA=2,E是侧棱PA上的动点.

如图,四棱锥P-ABCD的底面是边长为1的正方形,侧棱PA⊥底面ABCD,且PA=2,E是侧棱PA上的动点.
(1)求三棱锥C-PBD的体积;
(2)如果E是PA的中点,求证PC∥平面BDE;
(3)是否不论点E在侧棱PA的任何位置,都有BD⊥CE?证明你的结论.
sky_flyman 1年前 已收到1个回答 举报

先进性大ee 花朵

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解题思路:(1)利用等体积转化,即可求三棱锥C-PBD的体积;
(2)利用三角形中位线性质证明线线平行,再证明线面平行即可;
(3)证明BD⊥平面PAC,利用不论点E在何位置,都有CE⊂平面PAC,即可得到结论.

(1)∵PA⊥底面ABCD,∴PA⊥平面BCD…(1分)
∴VC−PBD=VP−BCD=
1
3S△BCD•PA=[1/3•
1
2BC•CD•PA=
1

1
2×1×1×2=
1
3]
即三棱锥C-PBD的体积为[1/3].…(4分)
(2)证明:连接AC交BD于O,连接OE.…(5分)
∵四边形ABCD是正方形,∴O是AC的中点.
又∵E是PA的中点,∴PC∥OE.…(6分)
∵PC⊄平面BDE,OE⊂平面BDE …(7分)
∴PC∥平面BDE.…(8分)
(3)不论点E在何位置,都有BD⊥CE.…(9分)
证明如下:∵四边形ABCD是正方形,∴BD⊥AC.
∵PA⊥底面ABCD,且BD⊂平面ABCD,∴BD⊥PA.…(10分)
又∵AC∩PA=A,∴BD⊥平面PAC.…(11分)
∵不论点E在何位置,都有CE⊂平面PAC.
∴不论点E在何位置,都有BD⊥CE.…(12分)

点评:
本题考点: 直线与平面平行的判定;棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面垂直的性质.

考点点评: 本题考查三棱锥体积的计算,考查线面平行,线面垂直,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.

1年前

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