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,

发布时间:2020-07-31 09:20:21

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.

网友回答

(1)解:∵PA⊥底面ABCD,∴PA⊥平面BCD…(1分)
∴===
即三棱锥C-PBD的体积为.…(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)解: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)
解析分析:(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.

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.
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