如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是矩形.已知.M是PD的中点.(Ⅰ)证明PB∥平面MAC(Ⅱ)证明平面PAB⊥平面ABCD(Ⅲ)求四棱锥p-ABCD的体积.

发布时间:2020-07-31 15:01:46

如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是矩形.已知.M是PD的中点.
(Ⅰ)证明PB∥平面MAC
(Ⅱ)证明平面PAB⊥平面ABCD
(Ⅲ)求四棱锥p-ABCD的体积.

网友回答

解(Ⅰ)证明在△PBD中,
∵OM是中位线
∴PB∥OM
∵PB?平面MAC,
OM?平面MAC,∴PB∥平面MAC.
(Ⅱ)由题设可得PA2+AD2=PD2于是AD⊥PA.
在矩形ABCD中,AD⊥AB.又PA∩AB=A,
所以AD⊥平面PAB.
∵AD?平面ABCD
∴平面PAB⊥平面ABCD.
(Ⅲ)解:过点P做PH⊥AB于H,
∵平面PAB⊥平面ABCD平面PAB∩平面ABCD=AB
∴PH⊥平面ABCD,
在Rt△PHA中PH=PAsin60°=

解析分析:(Ⅰ)因为OM是中位线,所以PB∥OM.因为PB?平面MAC,OM?平面MAC,所以PB∥平面MAC.(Ⅱ)由题设可得PA2+AD2=PD2于是AD⊥PA.在矩形ABCD中,AD⊥AB.又PA∩AB=A,所以AD⊥平面PAB.进而可得平面PAB⊥平面ABCD.(Ⅲ)过点P做PH⊥AB于H,因为平面PAB⊥平面ABCD平面PAB∩平面ABCD=AB,所以PH⊥平面ABCD,由题意得求三棱锥的高PH=.可得三棱锥的体积是.

点评:证明线面平行只要在平面内找到一条直线与已知直线平行即可,证明面与面垂直只要证明其中一个平面过另一个平面的垂线即可,求三棱锥的体积关键是找到一个高并且简单易求.
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