如图,四棱锥P-ABCD的底面为菱形?且∠ABC=120°,PA⊥底面ABCD,AB=2,PA=,(Ⅰ)求证:平面PBD⊥平面PAC;(Ⅱ)求三棱锥P-BDC的体积.

发布时间:2020-07-31 14:01:28

如图,四棱锥P-ABCD的底面为菱形?且∠ABC=120°,PA⊥底面ABCD,AB=2,PA=,
(Ⅰ)求证:平面PBD⊥平面PAC;
(Ⅱ)求三棱锥P-BDC的体积.
(Ⅲ)在线段PC上是否存在一点E,使PC⊥平面EBD成立.如果存在,求出EC的长;如果不存在,请说明理由.

网友回答

解:(1)证明:因为四棱锥P-ABCD的底面为菱形,所以BD⊥AC,
又PA⊥底面ABCD,BD?平面ABCD,∴BD⊥PA,
因为PA∩AC=A,
∴BD⊥平面PAC,又BD在平面PBD内,
所以平面PBD⊥平面PAD
(2)因为PA⊥底面ABCD,所以PA是底面BCD上的高,
所以:
(3)存在;
设AC∩BD=O,则EO⊥PC,
易知△COE∽△CPA,,
四棱锥P-ABCD的底面为菱形?且∠ABC=120°,AB=2,PA=,
AC=2CO=2,PC==,

=,
∴.
解析分析:(1)通过证BD⊥AC,BD⊥PA,得出BD⊥平面PAC,又BD在平面PBD内,推出平面PBD⊥平面PAD.(2)直接利用,求解几何体的体积.(3)设AC∩BD=O,则EO⊥PC,利用△COE∽△CPA,求出CE即可.

点评:本题考查空间想象能力,直线与平面垂直,平面与平面垂直,几何体的体积的计算,存在性问题的考查.
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