如图,已知PA⊥⊙O所在的平面,AB是⊙O的直径,AB=2,C是⊙O上一点,且AC=BC,PC与⊙O所在的平面成45°角

如图,已知PA⊥⊙O所在的平面,AB是⊙O的直径,AB=2,C是⊙O上一点,且AC=BC,PC与⊙O所在的平面成45°角,E是PC中点.F为PB中点.
(1)求证:EF∥面ABC;
(2)求证:EF⊥面PAC;
(3)求三棱锥B-PAC的体积.
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猫呷呷 春芽

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解题思路:(1)在三角形PBC中,由E是PC中点,F为PB中点,知EF∥BC,由此能够证明EF∥面ABC.
(2)由PA⊥平面ABC,BC⊂平面ABC,知BC⊥PA,再由AB是⊙O的直径,知BC⊥AC,故BC⊥面PAC,由此能够证明EF⊥面PAC.
(3)因为PA⊥⊙O所在的平面,AC是PC在面ABC内的射影,所以∠PCA即为PC与面ABC所成角,故∠PCA=45°,PA=AC.由此能够求出三棱锥B-PAC的体积.

(1)证明:在三角形PBC中,
∵E是PC中点,F为PB中点,
∴EF∥BC,BC⊂面ABC,EF⊄面ABC,
∴EF∥面ABC.
(2)证明:∵PA⊥平面ABC,BC⊂平面ABC,∴BC⊥PA.
又∵AB是⊙O的直径,∴BC⊥AC,
∴BC⊥面PAC
∵EF∥BC,BC⊥面PAC,
∴EF⊥面PAC.
(3)∵PA⊥⊙O所在的平面,AC是PC在面ABC内的射影,
∴∠PCA即为PC与面ABC所成角,
∴∠PCA=45°,PA=AC,
在Rt△ABC中,E是PC中点,
∠BAC=
π
4,AC=BC=
2,
∴三棱锥B-PAC的体积VB−PAC=VP−ABC=
1
3S△ABCPA=

2
3.

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;平面与平面垂直的判定.

考点点评: 本题考查直线与平面平行的证明,考查直线与平面垂直的证明,考查三棱锥体积的求法.解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地进行等价转化.

1年前

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