如图,在三棱锥P-ABC中,△PAB是等边三角形,D,E分别为AB,PC的中点.
(1)在BC边上是否存在一点F,使得PB∥平面DEF.
(2)若∠PAC=∠PBC=90°,证明:AB⊥PC;
(3)在(2)的条件下,若AB=2,AC=,求三棱锥P-ABC的体积.
网友回答
解:(1)取BC的中点为F,连接DE,EF,DF
∵E为PC的中点
∴EF∥PB
∵PB?平面DEF,EF?平面DEF
∴PB∥平面DEF…(4分)
(2)证明:因为△PAB是等边三角形,∠PAC=∠PBC=90°,
所以Rt△PBC≌Rt△PAC,
∴AC=BC.
连接PD,CD,
∴PD⊥AB,CD⊥AB,
∵PD∩CD=D,
∴AB⊥平面PDC,
∵PC?平面PDC,
∴AB⊥PC…(8分)
(3)∵PD=,CD=2,PC=3
∴=
∴
∴
∵AB⊥平面PDC,AB=2
∴三棱锥体积为:…(12分)
解析分析:(1)取BC的中点为F,连接DE,EF,DF,根据三角形的中位线的性质可知EF∥PB,利用线面平行的判定定理,即可得PB∥平面DEF;(2)要证AB⊥PC,根据线面垂直的性质定理,只需证明AB⊥平面PDC即可;(3)因为AB⊥平面PDC,所以三棱锥体积的计算可转化为以△PDC为底,AB为高即可.
点评:本题以三棱锥为载体,考查线面垂直、线面平行的判定与性质,考查三棱锥的体积,考查学生分析转化问题的能力.解题的关键是正确运用线面垂直、线面平行的判定与性质.