(2013•渭南二模)如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是边长为2的菱形,Q是棱PA上的动点.

(2013•渭南二模)如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是边长为2的菱形,Q是棱PA上的动点.
(Ⅰ)若PB=PD,求证:BD⊥CQ;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,若PA=PC,PB=3,∠ABC=60°,求四棱锥P-ABCD的体积.
biandixunxiang 1年前 已收到1个回答 举报

10851zhang 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)先证明BD⊥平面PAC,利用线面垂直的性质,可证BD⊥CQ;
(Ⅱ)先证明PO⊥平面ABCD,即PO为四棱锥P-ABCD的高,求出BO,PO,即可求四棱锥P-ABCD的体积.

(Ⅰ)证明:连接AC,交BD于O.
因为底面ABCD为菱形,所以O为AC中点.
所以AC⊥BD,O为BD中点.
因为PB=PD,所以PO⊥BD.
因为PO∩BD=O,所以BD⊥平面PAC.
因为CQ⊂平面PAC,所以BD⊥CQ.
(Ⅱ)因为PA=PC,所以△PAC为等腰三角形.
因为O为AC中点,所以PO⊥AC.
由(Ⅱ)知PO⊥BD,且AC∩BD=O,所以PO⊥平面ABCD,即PO为四棱锥P-ABCD的高.
因为四边形是边长为2的菱形,且∠ABC=60°,所以BO=
3,
所以PO=
6.
所以VP-ABCD=[1/3]×2

6=2
2,即VP-ABCD=2
2.

点评:
本题考点: 直线与平面垂直的性质;棱柱、棱锥、棱台的体积.

考点点评: 本题考查线面垂直,考查四棱锥的体积,解题的关键是掌握线面垂直的判定方法,属于中档题.

1年前

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