(2013•汕尾二模)如图,四棱锥P-ABCD的底面ABCD为矩形,且PA=AD=1,AB=2,∠PAB=120°,∠P

(2013•汕尾二模)如图,四棱锥P-ABCD的底面ABCD为矩形,且PA=AD=1,AB=2,∠PAB=120°,∠PBC=90°.
(Ⅰ)求证:DA⊥平面PAB;
(Ⅱ)求三棱锥D-PAC的体积.
DXFFT 1年前 已收到1个回答 举报

不知路 幼苗

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解题思路:(1)根据四边形ABCD为矩形,得到DA∥BC,结合BC⊥PB得到DA⊥PB,再由DA⊥AB且AB、PB是平面PAB内的相交直线,证出DA⊥平面PAB;
(2)根据正弦定理的面积公式,算出△PAB=
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,由DA⊥平面PAB且AD∥BC证出BC⊥平面PAB,得BC是三棱锥C-PAB的高线,由此算出VC-PAB=
3
6
,最后根据等底等高的棱锥体积相等,得到VD-PAC=VC-PAB=
3
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(Ⅰ)∵四边形ABCD为矩形,∴DA⊥AB,且DA∥BC,…(1分)
∵∠PBC=90°,得BC⊥PB,∴DA⊥PB…(3分)
又∵AB∩PB=B,AB、PB⊂平面PAB
∴DA⊥平面PAB,…(5分)
(Ⅱ)∵PA=1,AB=2,∠PAB=120°,
∴根据正弦定理,得△PAB的面积为S△PAB=[1/2]×1×2×sin120°=

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2,…(7分)
由(1)DA⊥平面PAB,且AD∥BC.可得BC⊥平面PAB,
∴BC是三棱锥C-PAB的高线,…(9分)
因此,可得VC-PAB=[1/3]S△PAB•BC=[1/3]×

3
2×1=

3
6,…(10分)
∵VD-PAC=VP-DAC=VP-ABC=VC-PAB…(12分)
∴三棱锥D-PAC的体积VD-PAC=VC-PAB=

3
6…(13分)

点评:
本题考点: 直线与平面垂直的判定;棱柱、棱锥、棱台的体积.

考点点评: 本题给出底面为矩形且一个侧面与底面垂直的四棱锥,求证线面垂直并求锥体的体积,着重考查了线面垂直的判定定理、用正弦定理求三角形的面积和锥体体积公式等知识,属于中档题.

1年前

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