如图所示,ABCD是正方形,O是正方形的中心,PO⊥底面ABCD,底面边长AB=1,E是PC的中点.

如图所示,ABCD是正方形,O是正方形的中心,PO⊥底面ABCD,底面边长AB=1,E是PC的中点.
(1)求证:PA∥面BDE;
(2)求证:平面BDE⊥平面PAC;
(3)若二面角E-BD-C为30°,求四棱锥P-ABCD的体积.
b2bvi 1年前 已收到1个回答 举报

zhoufengjjjj 春芽

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解题思路:(1)连结OE,得OE∥PA.由此能证明PA∥面BDE.(2)由线面垂直得PO⊥BD,由正方形性质得BD⊥AC,从而BD⊥面PAC.由此能证明面PAC⊥面BDE.(3)取OC中点F,连结EF,由已知条件推导出∠EOF为二面角E-BD-C的平面角,由此能求出四棱锥P-ABCD的体积.

(1)证明:连结OE,如图所示.
∵O、E分别为AC、PC的中点,∴OE∥PA.
∵OE⊂面BDE,PA⊄面BDE,
∴PA∥面BDE.
(2)证明:∵PO⊥面ABCD,∴PO⊥BD.
在正方形ABCD中,BD⊥AC,
又∵PO∩AC=O,∴BD⊥面PAC.
又∵BD⊂面BDE,∴面PAC⊥面BDE.
(3)取OC中点F,连结EF.∵E为PC中点,
∴EF为△POC的中位线,∴EF∥PO.
又∵PO⊥面ABCD,∴EF⊥面ABCD.
∵OF⊥BD,∴OE⊥BD.
∴∠EOF为二面角E-BD-C的平面角,∴∠EOF=30°.
在Rt△OEF中,OF=[1/2]OC=[1/4]AC=

2
4,
∴EF=OF•tan300=

6
12,
∴PO=2EF=

6
6.
∴VP−ABCD=
1
3×1×

6
6=

6
18.

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,考查平面与平面垂直的证明,考查棱锥的体积的求法,解题时要注意空间思维能力的培养.

1年前

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