如图,在三棱锥P-ABC中,PA=3,AC=AB=4,PB=PC=BC=5,D、E分别是BC、AC的中点,F为PC上的一点,且PF:FC=3:1.(1)求证:PA⊥B

发布时间:2020-07-31 22:46:14

如图,在三棱锥P-ABC中,PA=3,AC=AB=4,PB=PC=BC=5,D、E分别是BC、AC的中点,F为PC上的一点,且PF:FC=3:1.
(1)求证:PA⊥BC;
(2)试在PC上确定一点G,使平面ABG∥平面DEF;
(3)求三棱锥C-DEF的体积与三棱锥P-ABC的体积比.

网友回答

(1)证明:∵PC2=PA2+AC2,PB2=PA2+AB2
∴PA⊥AC,PA⊥AB
∵AC∩AB=A
∴PA⊥平面ABC
∵BC?平面ABC
∴PA⊥BC
(2)解:取PC的中点G,连接AG、BG

∵PF:FC=3:1
∴GF=FC
又∵D、E分别为BC、AC的中点
∵AG∥EF,BG∥DF
∵AG∩BG=G,EF∩DF=F
∴平面ABG∥平面DEF;
(3)解:设F到平面ABC的距离为d,则
∵PF:FC=3:1,PA⊥平面ABC
∴d=
∵D、E分别为BC、AC的中点

∴三棱锥C-DEF的体积与三棱锥P-ABC的体积比为1:12.
解析分析:(1)先利用线面垂直的判定,证明PA⊥平面ABC,再利用线面垂直的性质,即可得到结论;(2)取PC的中点G,利用线线平行,可得线面平行,从而可得面面平行;(3)确定两个三棱锥底面积、高之间的关系,即可求得结论.

点评:本题考查线面垂直,考查面面平行,考查三棱锥体积的计算,掌握线面垂直的判定与性质,面面平行的判定方法是关键.
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