解答题如图所示,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,PD⊥底面ABCD,M,

发布时间:2020-07-09 04:02:22

解答题如图所示,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,PD⊥底面ABCD,M,N分别是PA,BC的中点,且PD=AD=1.
(1)求证:MN∥平面PCD;
(2)求三棱锥P-ABC的体积.

网友回答

解:(1)取PB中点Q,连接MQ、NQ
∵△PBA中,M、Q分别为PA、PB的中点,
∴MQ∥AB,结合AB∥CD得MQ∥CD
∵MQ?平面PCD,CD?平面PCD,
∴MQ∥平面PCD,同理可得NQ∥平面PCD,
∵MQ、NQ是平面MNQ内的相交直线
∴平面MNQ∥平面PCD,
∵NM?平面MNQ
∴MN∥平面PCD;
(2)∵正方形ABCD的边长等于1
∴三角形ACB的面积为S△ABC=SABCD=.
又∵PD⊥底面ABCD,且PD=1,
∴三棱锥P-ABC的高为1,因此三棱锥P-ABC的体积V=S△ABC?PD=.解析分析:(1)取PB中点Q,连接MQ、NQ,利用三角形的中位线定理,结合线面平行的判定定理,可得MQ∥平面PCD,同理NQ∥平面PCD,从而得到平面MNQ∥平面PCD,最后用面面平行的性质,可得MN∥平面PCD;(2)根据题意,不难得到三棱锥P-ABC的底面积为,高PD=1,利用锥体体积公式可得三棱锥P-ABC的体积.点评:本题以一条侧棱垂直于底面的四棱锥为例,考查了线面平行的判定、面面平行的性质和锥体体积公式等知识,属于基础题.
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