解答题如图,四棱锥P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,底面ABCD为矩形,PD=DC=

发布时间:2020-07-09 02:55:39

解答题如图,四棱锥P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,底面ABCD为矩形,PD=DC=4,AD=2,E为PC的中点.
(I)求证:AD⊥PC;
(II)求三棱锥P-ADE的体积;
(III)在线段AC上是否存在一点M,使得PA∥平面EDM,若存在,求出AM的长;若不存在,请说明理由.

网友回答

解:(I)证明:∵PD⊥平面ABCD.∴PD⊥AD.
又因为ABCD是矩形,∴AD⊥CD.
又∵PD∩CD=D,∴AD⊥平面PCD.
又∵PC?平面PCD,
∴AD⊥PC.
(II)∵AD⊥平面PCD,VP-ADE=VA-PDE,
∴AD是三棱锥A-PDE的高.
∵E为PC的中点,且PD=DC=4,
∴S△PDE=S△PDC==4,
∴VP-ADE=VA-PDE==.
(III)取AC中点M,连结EM、DM,
∵E为PC的中点,M是AC的中点,
∴EM∥PA,
又因为EM?平面EDM,PA?平面EDM,
∴PA∥平面EDM.
AM=AC=
即在AC边上存在一点M,使得PA∥平面EDM,AM的长为.解析分析:(I)根据线面垂直证明线线垂直即可;(II)利用三棱锥的换底性,求得棱锥的高与底面面积,再利用体积公式计算即可;(III)假设存在,根据线面平行的条件,判断M点的位置,再求AM的长即可.点评:本题考查直线与平面垂直的判定、棱锥的体积计算及线面平行的判定.
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